Summary

Пройдя врожденной иммунной Сигнализация в Вирусный Уклонение продукция цитокинов

Published: March 02, 2014
doi:

Summary

Мы опишем протокол для измерения противовирусной продукцию цитокинов у мышей, инфицированных модельного вируса герпеса, мышиного гамма герпеса 68 HV68), тесно связанных с саркомой-ассоциированный вирус герпеса человеческого Капоши (KSHV) и вирус Эпштейна-Барр (EBV). Используя генетически модифицированные штаммы мыши и мышиных эмбриональных фибробластов (MEFs), мы оценили противовирусной продукцию цитокинов как в естественных условиях и Экс Vivo. "О восстановлении" выражение врожденных иммунных компонентов в нокаут эмбриональных фибробластов по лентивирусным трансдукции, мы далее определить конкретные врожденные иммунные молекулы и анализировать ключевые события сигнализации, который дифференциально регулируют противовирусной продукцию цитокинов.

Abstract

В ответ на вирусную инфекцию, хост врожденного иммунного ответа активируется, чтобы активируют экспрессию гена и производство противовирусных цитокинов. С другой стороны, вирусы эволюционировали сложные стратегии, чтобы уклониться и эксплуатировать иммунную сигнализации для выживания и размножения. Вирусный иммунная уклонение, влекущие за собой защиту хозяина и вируса с уклонением от уплаты, обеспечивает один из самых увлекательных и динамичных интерфейсов различать хост-вируса взаимодействие. Эти исследования продвижения нашего понимания в врожденной иммунной регуляции и проложить наш путь к развитию новых противовирусные терапии.

Мышиные γHV68 является естественным возбудитель мышевидных грызунов. γHV68 инфекция мышей обеспечивает послушный маленький животную модель для изучения противовирусной ответ на человека KSHV и ВЭБ из которых возмущение в естественных условиях вирус-хозяин взаимодействий является не применяется. Здесь мы опишем протокол для определения противовирусной продукцию цитокинов. Этот протокол может быть адаптирован к другой Virиспользует и сигнальных путей.

В последнее время мы обнаружили, что γHV68 захватывает Mavs и IKKβ, ключевые врожденные компоненты иммунной сигнализации вниз по течению от цитозольным RIG-I и MDA5, отменить активацию NFΚB и противовирусной продукцию цитокинов. В частности, γHV68 инфекция активизирует IKKβ и что активируется IKKβ фосфорилирует отношений ускорить деградацию отношений. Таким образом, γ HV68 эффективно отсоединяет активации NFΚB от своего вышестоящего активированного IKKβ, отрицая выражение противовирусной генов цитокинов. Это исследование проливает свет сложную стратегию в результате чего перед врожденная иммунная активация перехвачены вирусной возбудителя свести на нет немедленного активацию вниз по течению транскрипции и уклониться от противовирусной продукцию цитокинов.

Introduction

Недавние исследования изложены общие сигнальных каскадов по монтажу узлов врожденные иммунные реакции. Проживание в отдельных отсеках, рецепторы распознавания образов (РРСС) обнаружения патогенов связанных молекулярных моделей (PAMPs) различного происхождения, чтобы вызвать врожденные иммунные сигнализации 1. Ген ретиноевой кислоты, вызванной я (RIG-I) и дифференциация антигена меланомы 5 (MDA5) белки цитозольные датчики, которые распознают РНК видов с определенными структурными особенностями 2. После активации RIG-I взаимодействует со своими вниз по течению MAVS (также известный как IPS-1, VISA, и Кардиф) адаптера, что, в свою очередь, активирует IKK (IKKαβγ) и IKK связанных киназы (TBK1 и IKKε, также известный как IKKI ) комплексы 3-6. Активированные врожденной иммунной киназы фосфорилировать ключевых регуляторов экспрессии генов, в том числе факторов транскрипции и их ингибиторов, а также включить активацию транскрипции генов хост противовирусных (например, IL-6, TNF и #945;, CCL5 и IFNβ). Эти сигнальные каскады представляют собой мощные внутренние врожденные иммунные реакции, которые устанавливают антимикробного состояние ограничить распространение патогенных микроорганизмов на ранних стадиях инфекции.

Мышиные γHV68 тесно связана с человеческой онкогенного KSHV и ВЭБ. Таким образом, γHV68 инфекция мышей обеспечивает послушный маленький животную модель для изучения иммунного ответа на вирус герпеса гамма-инфекции в естественных условиях 7. Использование γHV68, наша лаборатория обнаружила сложную стратегию которой γHV68 захватывает пройдет врожденную иммунную сигнализации для включения вирусной инфекции. С одной стороны, γHV68 активирует путь MAVS-IKKβ способствовать активизации вирусной транскрипции через направляя активированный IKKβ фосфорилировать трансактиватор репликации (RTA), вирусный ключевым фактором транскрипции для γHV68 репликации 8. С другой стороны, IKKβ-опосредованного фосфорилирования простые числа отношений для деградации и срокinates NFΚB активации 9. Таким образом, γHV68 инфекция эффективно предотвращает противовирусной продукцию цитокинов. Интересно, что скрининг с использованием выражения библиотеку γHV68 определены RTA как E3 лигазы индуцировать деградацию отношений и отменить активацию NFΚB 10. Эти выводы раскрыть сложную стратегию иммунную уклонение которой вверх по течению событий иммунные сигнальные запряженной γHV68 отрицать конечную противовирусной продукцию цитокинов.

Здесь мы опишем протокол для измерения антивирусной продукции цитокинов у мышей, инфицированных γHV68 как в естественных условиях и экс Львов о. В протоколе мы дополнительно изучить "восстановленного" выражение врожденных иммунных компонентов в плей-эмбриональных фибробластов на лентивирусным трансдукции, которая выявляет функцию специфических врожденных иммунных молекул в регуляции противовирусной продукцию цитокинов. Этот протокол может быть легко адаптирована к другой ВируСЭС и сигнальные пути.

Protocol

Заявление по этике: Все животные Работа выполнена при строгом соответствии с рекомендациями, содержащимися в руководстве по уходу и использованию лабораторных животных Национальных Институтов Здоровья. Протокол был утвержден на уходу и использованию животных комитета инст…

Representative Results

Три представительные фигуры показаны здесь, в том числе продукции цитокинов в легких γHV68-инфицированных Mavs + / + и Mavs-/ – мышей, секреции цитокинов и экспрессии генов уровень γHV68-инфицированных Mavs + / + и Mavs – / – MEFs и уровни цитокинов мРНК γHV68-инфицир…

Discussion

Вирусный иммунная уклонение является одним из самых динамичных и увлекательных взаимодействий, взаимодействующими вирусной преступление и защиту хозяина 9. Принимающие врожденные иммунные компоненты структурированы таким образом, что передача сигнала эффективно инициировал …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Мышей дикого типа (Mavs + / +) и нокаут (Mavs – / -) дикого типа (Mavs + / +) и нокаут (Mavs – – /) MEFs были любезно предоставлены доктором Zhijian Дж. Чен (Университет Техас Юго-западного медицинского центра) 13. Эта публикация основана на работы, финансируемой за счет грантов от NIH (R01 CA134241 и R01 DE021445) и Американского общества рака (RSG-11-162-01-MPC).

Materials

Mouse CCL5 ELISA kit R&D systems DY478
1.0 mm Zirconia/Silica beads BioSpec Products 11079110z
TRIzol Invitrogen 15596-018
SuperScript II Reverse Transcriptase Invitrogen 18064-014
CCL5 quantitative real-time PCR primers
CCTGCTGCTTTGCCTACCTCTC
ACACACTTGGCGGTTCCTTCGA

References

  1. Akira, S., Uematsu, S., Takeuchi, O. Pathogen recognition and innate immunity. Cell. 124, 783-801 (2006).
  2. Kato, H., Takahasi, K., Fujita, T. RIG-I-like receptors: cytoplasmic sensors for non-self RNA. Immunol. Rev. 243, 91-98 (2011).
  3. Kawai, T., et al. IPS-1, an adaptor triggering RIG-I- and Mda5-mediated type I interferon induction. Nat. Immunol. 6, 981-988 (2005).
  4. Seth, R. B., Sun, L., Ea, C. K., Chen, Z. J. Identification and characterization of MAVS, a mitochondrial antiviral signaling protein that activates NF-kappaB and IRF 3. Cell. 122, 669-682 (2005).
  5. Xu, L. G., et al. VISA is an adapter protein required for virus-triggered IFN-beta signaling. Mol. Cell. 19, 727-740 (2005).
  6. Meylan, E., et al. Cardif is an adaptor protein in the RIG-I antiviral pathway and is targeted by hepatitis C virus. Nature. 437, 1167-1172 (2005).
  7. Speck, S. H., Virgin, H. W. Host and viral genetics of chronic infection: a mouse model of gamma-herpesvirus pathogenesis. Curr. Opin. Microbiol. 2, 403-409 (1999).
  8. Dong, X., et al. Murine gamma-herpesvirus 68 hijacks MAVS and IKKbeta to initiate lytic replication. PLoS Pathog. , (2010).
  9. Dong, X., Feng, P. Murine gamma herpesvirus 68 hijacks MAVS and IKKbeta to abrogate NFkappaB activation and antiviral cytokine production. PLoS Pathog. 7, (2011).
  10. Dong, X., et al. Murine gammaherpesvirus 68 evades host cytokine production via replication transactivator-induced RelA degradation. J. Virol. 86, 1930-1941 (2012).
  11. Dong, X., Feng, P. Dissecting Host-virus Interaction in Lytic Replication of a Model Herpesvirus. J. Vis. Exp. , (2011).
  12. He, S., et al. Receptor interacting protein kinase-3 determines cellular necrotic response to TNF-alpha. Cell. 137, 1100-1111 (2009).
  13. Sun, Q., et al. The specific and essential role of MAVS in antiviral innate immune responses. Immunity. 24, 633-642 (2006).

Play Video

Cite This Article
Zhang, J., Zhu, L., Feng, P. Dissecting Innate Immune Signaling in Viral Evasion of Cytokine Production. J. Vis. Exp. (85), e51078, doi:10.3791/51078 (2014).

View Video