Isolement et caractérisation des vésicules extracellulaires produites par des mycobactéries limitées en fer
Summary
Mycobacterium tuberculosis montre une augmentation de la production et la libération de vésicules extracellulaires en réponse à de faibles conditions de fer. Ce travail détaille un protocole pour générer de faibles conditions de fer et des méthodes pour la purification et la caractérisation des vésicules extracellulaires mycobactériennes libérées en réponse à une carence en fer.
Abstract
Les mycobactéries, y compris Mycobacterium tuberculosis (Mtb), l’agent causal de la tuberculose humaine, libèrent naturellement des vésicules extracellulaires (VE) contenant des molécules immunologiquement actives. Les connaissances concernant les mécanismes moléculaires de la biogenèse vésicule, le contenu des vésicules et leurs fonctions à l’interface pathogène-hôte sont très limitées. Pour répondre à ces questions, il faut des procédures rigoureuses d’isolement, de purification et de validation des véhicules électriques. Auparavant, la production de vésicules s’est avérée améliorée lorsque M. tuberculosis a été exposé à la restriction de fer, une condition rencontrée par Mtb dans l’environnement hôte. Présenté ici est un protocole complet et détaillé pour isoler et purifier les véhicules électriques à partir de mycobactéries déficientes en fer. Des méthodes quantitatives et qualitatives sont appliquées pour valider les véhicules électriques purifiés.
Introduction
Les vésicules extracellulaires mycobactériennes (MEV) sont des nanoparticules membranaires, de 60 à 300 nm de taille, naturellement libérées par les mycobactéries à croissance rapide et lente1. Les MEV libérés par les mycobactéries pathogènes constituent un mécanisme d’interaction avec l’hôte par l’intermédiaire de protéines immunologiquement actives, lipides et glycolipides sécrétés d’une manière concentrée et protégée2,3,4. Pour caractériser les Monos et comprendre leur biogenèse et leurs fonctions, des méthodes strictes et efficaces de purification et de validation des vésicules sont cruciales. Jusqu’à présent, les MEV ont été isolés des filtrates de culture des mycobactéries cultivées dans un milieu riche en fer1,5,6,7,8.
Cependant, des travaux antérieurs ont démontré que la limitation du fer stimule grandement la libération de vésicule dans Mtb, peut-être pour capturer le fer par l’intermédiaire de la mycobactine, un siderophore sécrété dans meVs9. Bien que des procédures d’isolement des MVE par rapport à la culture Mtb dans un milieu de fer élevé aient été décrites, une méthodologie efficace pour obtenir des MPV à partir de cultures de fer faible n’a pas été signalée. Par conséquent, l’objectif de cette méthode est d’isoler, purifier et quantifier les Monovirus obtenus à partir de cultures de fer faible afin qu’ils puissent être utilisés pour des essais biochimiques et fonctionnels et pour l’analyse des déterminants génétiques de la production de vésicules chez les mycobactéries.
Protocol
Representative Results
Discussion
Plusieurs méthodes pour purifier les exosomes eucaryotes dérivés de cellules ont été développées12. En revanche, il existe peu d’informations sur les méthodes efficaces pour purifier les véhicules électriques dérivés de bactéries7. L’isolement efficace des véhicules électriques dérivés de Mtb doit tenir compte des difficultés intrinsèques à cultiver ce mycobactérie pathogène. Mtb a un temps de division long (24 h) et doit être manipulé dans des condi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous sommes reconnaissants à Rafael Prados-Rosales d’avoir partagé l’antisera anti-MEV et Navneet Dogra pour avoir effectué des analyses de suivi des nanoparticules.
Materials
| Amicon stirred cell Model 108 | EMD Milipore | UFSC40001 | Cell Ultrafiltration system |
| BD Polypropilene 225 ml conical tubes | Fisher | 05-538-61 | Conical centrifuge tubes |
| Biomax 100-kDa cut-off ultrafiltration membrane | EMD Milipore | PBHK07610 | Ultrafiltration membrane |
| Chelex-100 resin | Bio-Rad | 142-2842 | Metal chelating resin |
| Middlebrook 7H10 Agar | BD Difco | 262710 | Mycobacterial Agar plates |
| Middlebrook 7H9 Broth | BD Difco | 271310 | Mycobacterial broth medium |
| Nitro cellulose blotting membrane | GE Healthcare | 10600001 | Blotting Membrane |
| Optiprep | Sigma | D1556 | Iodixanol |
| Polycarbonate ultra centrifugation tubes 25 x 89 mm | Beckman Coulter | 355618 | Polycarbonate ultra centrifugation tubes 25 x 89 mm |
| Polypropylene thin walled centrifuge tube 13×15 mm | Beckman Coulter | 344059 | Polypropylene thin walled centrifuge tube 13×15 mm |
| Protein Assay dye | BioRad | 5000006 | Bradford Protein Staining |
| SYPRO Ruby | Molecular Probes | S12000 | Ultrasensitive protein stain |
| TMA-DPH | Molecular Probes | T204 | 1-(4-Trimethylammoniumphenyl)-6-Phenyl-1,3,5-Hexatriene p-Toluenesulfonate |
| Vacuum filtration flasks | CellPro | V50022 | Filter Unit |
References
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