유동 세포 계측법에 의해 A549 세포의 부착 및 국제화 인플루엔자의 바이러스를 측정
Summary
We present a protocol describing a semi-quantitative method for measuring both, the attachment of influenza A virus to A549 cells, as well as the internalization of virus particles into the target cells by flow cytometry.
Abstract
Attachment to target cells followed by internalization are the very first steps of the life cycle of influenza A virus (IAV). We provide here a detailed protocol for measuring relative changes in the amount of viral particles that attach to A549 cells, a human lung epithelial cell line, as well as in the amount of particles that are internalized into the cell. We use biotinylated virus which can be easily detected following staining with Cy3-labeled streptavidin (STV-Cy3). We describe the growth, purification and biotinylation of A/WSN/33, a widely used IAV laboratory strain. Cold-bound biotinylated IAV particles on A549 cells are stained with STV-Cy3 and measured using flow cytometry. To investigate uptake of viral particles, cold-bound virus is allowed to internalize at 37 °C. In order to differentiate between external and internalized viral particles, a blocking step is applied: Free binding spots on the biotin of attached virus on the cell surface are bound by unlabeled streptavidin (STV). Subsequent cell permeabilization and staining with STV-Cy3 then enables detection of internalized viral particles. We present a calculation to determine the relative amount of internalized virus. This assay is suitable to measure effects of drug-treatments or other manipulations on attachment or internalization of IAV.
Introduction
인플루엔자 바이러스 (IAV)의 엔트리 (1) 표적 세포의 세포막 수용체에 바이러스의 결합으로 시작 다단계 공정이다. IAV의 수용체는 당 단백질과 당지질의 큰 다양성에 존재하는 시알 산이다. 바이러스 엔벨로프에 존재 IAV의 헤 마글 루티 닌 (HA) 단백질은 시알 산에 결합함으로써 표적 세포 (2)의 세포막에 바이러스 입자의 부착을 매개한다. 바이러스는 3-6 설명되었다 클라 트린 매개 엔도 시토 시스를 통하여 세포뿐만 아니라, macropinocytosis 같은 대체 입력 경로를 들어간다. HA 및 시알 산 사이의 상호 작용은 모두 중재 첨부 파일 및 바이러스 입자 (7)의 내재화를 유발하기에 충분한 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고, 대안적인 엔트리 수용체가 제안되었으며, IAV 항목의 역할은 현재 1,8,9을 연구되고있다.
똥개다발 적 노력 시급 신규 항 바이러스 요법 10-12을 개발 목표로 바이러스의 라이프 사이클에 관여하는 숙주 요인을 파악하게된다. 바이러스 엔트리는 그 최초의 지점에서 바이러스 감염을 차단하기 위해 IAV 성장 타겟팅 유리한 공정이 될 것이다. 바이러스 보통 다량 들어오는 바이러스를 검출하는 데 필요한대로 IAV 항목의 여러 단계를 측정하는 것은 실험적으로 도전. 또한, 바이러스 엔트리의 변화를 검출 범위 인해 바이러스 복제의 부족 만 선형이다. 이것은 고감도 분석에 대한 필요성을 강조한다.
우리는 여기에 제시 분석은 세포 – 관련 바이러스의 총량에 대해서, 세포 표면에 부착 된 바이러스의 검출뿐만 아니라 내면화 바이러스 검출 할 수있다. 비오틴 야생형 바이러스의 사용은 유동 세포 계측법에 의해 STV-Cy3에있는 염색 및 판독을 통해 편리하게 측정 할 수있다. 바이오틴 바이러스는 세포에 냉간 바인딩S는 첨부 파일을 허용하지만, 바이러스 입자의 국제화를 방지합니다. 세포를 고정 및 투과 화 바이러스 부착을 측정하는 STV-Cy3에 염색 할 수있다. 블로킹 단계는 세포가 비 – 표지 된 스트렙 타비 딘 (STV)와 함께 배양 된 정착 전에 적용하는 경우 외, 첨부 된 비리 온으로부터 신호가 폐기 될 수있다. 다음 단계에서, 바이오틴 IAV 부착 다음, 온도는 37 ° C로 시프트하고, 바이러스 입자의 내재화가 일어나는 것이 허용된다. 내면화 입자함으로써 외의의 뜻과 세포 내 바이러스 사이의 차별을 허용하는 STV의 결합으로부터 보호됩니다.
실험 조건 당 4 개의 샘플이 필요한 '0 분'첫번째 샘플, 표지 된 '0 분', 세포 표면에 결합 된 초기 바이러스를 측정하는 방법이다. '0 분 + STV': 제 2 샘플, '0 분 + STV'표시는, 실험의 기준 신호 강도를 제공한다. 첨부 된 바이러스는 재치 차단시간 STV와 STV-를 Cy3와 신호 다음 염색 '0 분'샘플에 비해 훨씬 낮은해야합니다. '30 분 '세 번째 샘플, '30 분'이 때문에 30 분 동안 37 ° C의 온도 변화에 부착 바이러스를 내면화 포함되어 있습니다. '30 분 + STV '네 번째 샘플, '30 분 + STV'조치 바이러스의 세포 내 부분. STV 차단 단계는 30 분 잠복기 후에 적용됩니다. 결과적으로, 세포 표면에 바이러스 입자가 STV-Cy3에 염색 만 내재화 바이러스 가능한 이탈 STV에 구속된다. 내재화 바이러스의 상대적인 양은 '(샘플 '30 분 설명) 바이러스의 총량으로 나눈 값 (샘플 '30 분 + STV 측정)'내재화 바이러스의 비율로 계산 될 수있다.
컨트롤로서 우리는 모의 감염된 세포를 포함하는 것이 좋습니다. 모의 – 감염된 세포의 STV-Cy3에 염색 다음 신호는 배경을 준다염색 프로토콜의 결과. IAV 부착용 제어 세균 뉴 라미니다 제 (NA)와 세포의 전처리이다. 세포 당 단백질의 시알 산 오프 NA 클리브는함으로써 세포 표면 수용체에서 부착을 제거하는 단계를 포함한다. 아 지드 화 나트륨 (SA)의 강력한 억제제 인 대사시켜 블록 (13)은 세포 내 이입. 아 지드 화 나트륨으로 처리 된 세포는 국제화를위한 바인딩 바이러스 양성하지만 부정적인해야한다.
Protocol
Representative Results
Discussion
우리의 프로토콜은 유동 세포 계측법에 의해 바이러스 첨부 파일 및 내재화를 측정하는 쉬운 방법을 설명합니다. 또한 바이러스 유사 입자 (VLP)의 사용에 비해 더 가깝게 모방하는 바이러스 감염 표지 야생형 바이러스의 사용을 허용한다. 우리 프로토콜 IAV의 부착 및 내재화를 측정하는 데 최적화되어 있지만 이는 다른 바이러스를 쉽게 적용 할 수있다. 유동 세포 계측법은 판독에 사용되는 바와 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 SST에 스위스 국립 과학 재단 (National Science Foundation) (31003A_135278)에서 교부금에 의해 지원되었다. MOP는 AXA 연구 기금 박사 보조금의 수혜자입니다. 우리는 그림 1의 디자인에 대한 도움말은 패트리샤 Nigg 감사합니다.
Materials
| DMEM | Life Technologies | 41966-052 | |
| FBS | Life Technologies | 10270-106 | |
| Penicillin-Streptomycin | Life Technologies | 15140-163 | |
| PBS | Life Technologies | 14190-169 | |
| BSA | VWR Calbiochem | 126579 | |
| HEPES | Life Technologies | 15630-100 | |
| D-Sucrose | Fluka | 84100 | |
| TRIS | Biosolve BV | 20092391 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | 3680 | |
| EZ-LINK NHS-SS-BIOTIN kit | Fisher Scientific | W9971E | |
| Bio Rad Protein Bio Assay | Bio Rad | 500-0006 | |
| deepwell tubes (1.2 ml microtubes) | Milian | 82 00 001 | |
| PFA | Lucerna chem Electron microscopy sciences | 15710 | |
| ultracentrifuge tubes | Hemotec HmbH | 253070 | |
| Triton X-100 | Fluka | 93420 | |
| STV-Cy3 | Life Technologies | 43-4315 | |
| STV | Life Technologies | 43-4302 | |
| sodium azide | Fluka | 71290 | |
| bacterial neuraminidase/sialidase | Sigma-Aldrich | N6514-1UN |
References
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