Summary

Ana-Hücre RNA sentezi üzerinde Viral Enfeksiyon Etkisi Tedbir tıklayın Kimya Kullanımı

Published: August 09, 2013
doi:

Summary

Bu yöntem, Rift Valley vebası virüsü (RVFV) suşu, MP-12 ile enfeksiyon sonrası konakçı hücre transkripsiyon değişiklikleri ölçmek tıkırtı kimya kullanımı açıklanmaktadır. Sonuçlar floresan mikroskobu ile nitel görüntülendi veya akım sitometri ile kantitatif elde edilebilir. Bu yöntem, diğer virüs ile kullanılmak üzere uyarlanabilir.

Abstract

Birçok RNA virüsleri hücresel savunma aşmak için bir araç olarak konakçı hücre transkripsiyonu inhibe etme yeteneği gelişmiştir. Bu virüslerin Çalışma için, enfekte olmuş hücrelerde transkripsiyonel aktivitesini ölçmek için bir hızlı ve güvenilir bir şekilde olması için bu nedenle önemlidir. Geleneksel olarak, transkripsiyon H-üridin gibi immün ile tespit takiben 5-bromouridine (BRU) gibi halojenlenmiş üridin analoglannın Otoradyografi veya sintilasyon sayımı veya birleşme ile tespit takiben 3 gibi radyoaktif nükleosidlerin ya da eklenmesi ile ölçülmüştür. BrU tespiti külfetli olabilir ve düşük hassasiyet muzdarip olurken radyoaktif izotopların kullanımı, ancak, özel ekipman gerektirir ve laboratuvar bir dizi mümkün değildir.

Bir azid ve alkin bir bakır-katalize triazol oluşumu içerir yeni geliştirilen tıklayın kimya, şimdi hızlı ve highl sağlarBu iki yöntem y duyarlı bir alternatif. Click kimyası Yeni oluşan RNA önce bir floresan azid ile etiketin saptanması, ardından üridin analog 5-ethynyluridine (AB) eklenmesi ile etiketlenmiş olduğu, iki aşamalı bir işlemdir. Bu azidler görselleştirme için seçenekleri geniş bir yelpazede için izin, birkaç farklı fluorophores olarak mevcuttur.

Bu protokol, MP-12 suşu tıklama kimya kullanılarak Rift Valley vebası virüsü (RVFV) ile enfekte edilmiş hücrelerde transkripsiyonel bastırma ölçmek için bir yöntem açıklanır. Aynı zamanda, bu hücrelerde viral proteinlerin ekspresyonu klasik immün hücre içi tarafından belirlenir. 8 detay akım sitometri ile transkripsiyonel bastırma ölçmek için bir yöntem ile 5 arasındaki adımları ise, 4 ayrıntılı floresan mikroskobu ile transkripsiyonel bastırma görselleştirmek için bir yöntem adım 1. Bu protokol, diğer virüsler ile kullanıma kolaylıkla adapte edilebilir.

Introduction

Geleneksel olarak, transkripsiyonel aktivitesini radyoaktif (3H-üridin) 1 ya dahil edilmesi ile ölçülür ya da doğmakta olan RNA içine (BrU) 2 nükleosidlerin halojenli edilmiştir. Bu üridin analoglan, hücreler tarafından alınır nükleosit kurtarma yolu ile üridin trifosfat (UTP) haline dönüştürüldü ve daha sonra yeni sentezlenen RNA'nın dahil edilmiştir. 3H-üridin zaman alıcı olabilir otoradyografi, veya parıldama ile tespit edilebilir edilir özel ekipman gerektiren, sayma. Ayrıca, radyoaktif izotopların kullanımı yüksek çevreleme biyogüvenlik laboratuarları dahil olmak üzere, laboratuvar ortamlarında bir dizi pratik olmayabilir. BrU RNA ikincil yapı antikor bağlayıcı bir sterik engel olabilir olarak çekirdek ya da RNA'nın kısmen denatüre, ve antikorun erişimi sağlamak için sert geçirgenliği gerektirebilir anti-BrU antikorları ile immüno-boyama yoluyla tespit edilebilir.

_content "> Burada açıklanan protokol en son gerilme RVFV MP-12 ile enfekte edilmiş hücrelerde transkripsiyonel aktivitesini ölçmek için kimya 3 tıklayın geliştirilmiştir. Click kimyası, son derece seçici ve etkili bir bakır (I) katalizli bir alkin arasındaki siklo-ilave reaksiyonu dayanır kullanır 4,5-bir azid yarımı. Bu protokol, enfekte olmuş hücrelerde Yeni oluşan RNA ilk üridin analog AB dahil edilmesi yoluyla etiketlenir. ikinci bir adımda, kurulmuş AB, floresan azit ile reaksiyona sokulması ile tespit edilir. Bu yöntemin en önemli avantajları , (1) bunun radyoaktif izotopların kullanımını gerektirmeyen ve (2) bu kadar sert geçirgenliği veya RNA denatürasyon gerektirmez. yetersiz tarafından engellenir değildir az 50 Da, floresan azid ile erişim arasında bir moleküler ağırlığa sahip Bir sınıf ile RNA'nın tespiti birleştirirken geçirgenliği veya RNA sekonder yapısı. Dahası, araştırmacıların birincil antikor seçiminde sınırlı değildirviral proteinler için ical immün.

Iki farklı yöntem, bu protokolde tarif edilmektedir: floresan mikroskobu (1-4), ve akış sitometrisi (adım 5-8) aracılığıyla transkripsiyon miktarının belirlenmesi için, bir transkripsiyon ile görüntülenmesi için, bir. Bu yöntemlerin her ikisi bir hücre-by-hücre olarak transkripsiyonel aktivite ve viral enfeksiyon arasında bir ilişki sağlar viral proteinler, bir hücre içi immün ile doğmakta olan RNA etiketleme birleştirir.

Yazarlar, başarılı bir protokol RVFV suşu MP-12 6, Toscana virüsü (TOSV) 10 ile enfekte olan farklı MP-12 mutantları 7,8, 9, ve hücreler ile enfekte olmuş hücrelerin ile enfekte olmuş hücrelerin içinde transkripsiyonel aktiviteyi belirlemek için burada açıklanan kullandık. Burada tarif edilen protokol kolayca farklı virüs ile kullanılmak üzere adapte edilmiş ve belirli viral veya hücresel proteinlerin immünofloresan boyama içermek üzere modifiye edilebilir potansiyeline sahip olabilir.

Protocol

Floresan mikroskobu ile transkripsiyon analizi 1. MP-12 ve AB ile Etiket Doğan RNA ile hücreler enfekte 12-iyi doku kültürü plakası içine Sıra 12-mm yuvarlak lamelleri, iyi başına bir lamel. Not: hücreleri kuyularda yerleştirmeden önce sorun lamelleri bağlı kalarak, poli-L-lisin (MW ≥ 70.000) ile kat var. Bu amaçla, 5 dakika boyunca poli-L-lisin H2O içinde steril, 0.1 mg / ml çözelti daldırmak lamell…

Representative Results

RVFV bölgesinin NSS proteini (Bunyaviridae ailesi, cins Phlebovirus) 11 iki ayrı mekanizma ile konak hücre genel transkripsiyon inhibe eder: (i) kenetleme ile P62 arasında proteozomal degradasyonu teşvik, bazal transkripsiyon faktörü TFIIH 11 ve (ii) bir p44 alt birimi TFIIH 6 alt birimi. MP-12 suşu bir biyogüvenlik düzeyi 2 laboratuarda ele alınabilir ve diğer vahşi geçerlidir ABD'de seçim aracı kural, dışında olduğundan RVFV MP-12 aşı suşu <…

Discussion

Sağlanan protokolü doğmakta olan RNA içine üridin analog AB'nin birleşme ile konak hücre transkripsiyon viral enfeksiyon etkisini ölçmek için bir yöntem açıklanır. Hızlı, hassas olduğunu ve radyoaktif izotopların kullanımı dayanmaz: Bu yöntem önceki yöntemlere göre birçok avantajı vardır. Ayrıca yöntem, floresan mikroskobu veya esas itibariyle aynı reaktifler kullanılarak akış sitometrisi ile sayısal veriler ile niteliksel verileri vermek üzere adapte edilebilir. Viral antijenler i…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz fare poliklonal anti-RVFV antiserum ve akış sitometri ile yardım için UTMB Sitometrisi Core Tesisi M. Griffin sağlamak için RB Tesh teşekkür ederim. Bu çalışma UTMB.OL de James W. McLaughlin Bursu Fonu desteklenmiştir tarafından desteklenmiştir UTMB.BK de Aşı Geliştirme için Sealy Merkezi'nden Batı Bölgesel Mükemmellik Merkezi, NIH hibe R01 AI08764301 ve finansman ile 5 U54 AI057156 tarafından desteklenmiştir Bir Maurice R. Hilleman Erken-Evre Kariyer Araştırmacı Ödülü.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
5-ethynyl-uridine Berry & Associates PY 7563 dissolve in DMSO for 100 mM stock
12-mm round coverslips Fisherbrand 12-545-82  
5 ml polystyrene tubes BD Biosciences 352058  
Actinomycin D (ActD) Sigma 9415 dissolve in DMSO for 10 mM stock
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG Invitrogen A-11029  
Bovine Serum Albumin (BSA) Santa Cruz sc-2323  
CuSO4 Sigma C-8027 dissolve in H2O for 100 mM stock
DAPI Sigma D-9542 dissolve in H2O for 5 mg/ml stock
DMEM Invitrogen 11965092  
FBS Invitrogen 16000044  
fluorescent azide (Alexa Fluor 594-coupled) Invitrogen A10270  
fluorescent azide (Alexa Fluor 657-coupled) Invitrogen A10277  
Fluoromount-G Southern Biotech 0100-01  
L-ascorbic acid Sigma A-5960 dissolve in H2O for 500 mM
paper filter VWRbrand 28333-087  
paraformaldehyde Sigma 158127  
Penicillin-Streptomycin Invitrogen 15140122  
poly-L-lysine (MW ≥ 70000) Sigma P1274  
Triton X-100 Sigma T-8787  
Trizma base Sigma T-1503 dissolve in H2O for 1.5 M stock, pH 8.5
Trypsin-EDTA Invitrogen 25200056  
Fluorescence Microscope     e.g. Olympus IX71
Flow Cytometer     e.g. BD Biosciences LSRII Fortessa

References

  1. Fakan, S. Structural support for RNA synthesis in the cell nucleus. Methods Achiev. Exp. Pathol. 12, 105-140 (1986).
  2. Jensen, P. O., Larsen, J., Christiansen, J., Larsen, J. K. Flow cytometric measurement of RNA synthesis using bromouridine labelling and bromodeoxyuridine antibodies. Cytometry. 14, 455-458 (1993).
  3. Jao, C. Y., Salic, A. Exploring RNA transcription and turnover in vivo by using click chemistry. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 15779-15784 (2008).
  4. Rostovtsev, V. V., Green, L. G., Fokin, V. V., Sharpless, K. B. A stepwise huisgen cycloaddition process: copper(I)-catalyzed regioselective “ligation” of azides and terminal alkynes. Angew Chem. Int. Ed. Engl. 41, 2596-2599 (2002).
  5. Tornoe, C. W., Christensen, C., Meldal, M. Peptidotriazoles on solid phase: [1,2,3]-triazoles by regiospecific copper(i)-catalyzed 1,3-dipolar cycloadditions of terminal alkynes to azides. J. Org. Chem. 67, 3057-3064 (2002).
  6. Kalveram, B., Lihoradova, O., Ikegami, T. NSs protein of rift valley fever virus promotes posttranslational downregulation of the TFIIH subunit p62. J. Virol. 85, 6234-6243 (2011).
  7. Kalveram, B., et al. Rift Valley fever virus NSs inhibits host transcription independently of the degradation of dsRNA-dependent protein kinase PKR. Virology. , (2012).
  8. Head, J. A., Kalveram, B., Ikegami, T. Functional analysis of Rift Valley fever virus NSs encoding a partial truncation. PLoS One. 7, e45730 (2012).
  9. Lihoradova, O. A., et al. Characterization of Rift Valley Fever Virus MP-12 Strain Encoding NSs of Punta Toro Virus or Sandfly Fever Sicilian Virus. PLoS Negl Trop Dis. 7, e2181 (2013).
  10. Kalveram, B., Ikegami, T. Toscana Virus NSs Protein Promotes Degradation of Double-Stranded RNA-Dependent Protein Kinase. J. Virol. , (2013).
  11. Schmaljohn, C., Nichol, S., Knipe, D. M., et al. . In Fields Virology. , 1741-1789 (2007).
  12. Le May, N., et al. TFIIH transcription factor, a target for the Rift Valley hemorrhagic fever virus. Cell. 116, 541-550 (2004).
  13. Caplen, H., Peters, C. J., Bishop, D. H. Mutagen-directed attenuation of Rift Valley fever virus as a method for vaccine development. J. Gen. Virol. 66, 2271-2277 (1985).
  14. Ikegami, T., Won, S., Peters, C. J., Makino, S. Rescue of infectious Rift Valley fever virus entirely from cDNA, analysis of virus lacking the NSs gene, and expression of a foreign gene. J. Virol. 80, 2933-2940 (2006).
  15. Vyboh, K., Ajamian, L., Mouland, A. J. Detection of viral RNA by fluorescence in situ hybridization (FISH). J. Vis. Exp. , e4002 (2012).
  16. Reich, E., Goldberg, I. H. Actinomycin and nucleic acid function. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 3, 183-234 (1964).
  17. Holmes, K. L., Lantz, L. M., Russ, W. Conjugation of fluorochromes to monoclonal antibodies. Curr. Protoc. Cytom. Chapter 4 (Unit 4 2), (2001).

Play Video

Cite This Article
Kalveram, B., Lihoradova, O., Indran, S. V., Head, J. A., Ikegami, T. Using Click Chemistry to Measure the Effect of Viral Infection on Host-Cell RNA Synthesis. J. Vis. Exp. (78), e50809, doi:10.3791/50809 (2013).

View Video