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Method Article
* Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen
QS-1 (beim Menschen HLA-E) gehört zu einer Gruppe von nicht-klassischen großen Histocompatibility complex 1 b Moleküle. Immunisierung mit QS-1-Bindung Epitope nachweislich erweitern gewebespezifischen Immunregulation und mehrere Autoimmunerkrankungen zu verbessern. Hier beschreiben wir eine überlappende Peptid Bibliothek Strategie zur Identifikation des Qa-1 Epitope in ein Protein.
QS-1 (beim Menschen HLA-E) gehört zu einer Gruppe von nicht-klassischen großen Histocompatibility complex 1 b (MHC-Ib) Moleküle. Aktuellen Daten geht hervor, dass QS-1-Molekülen in Zellen für strukturelle und funktionelle Integrität Vermessung, induzierende Immunregulation und Begrenzung der Immunantwort auf virale Infektionen eine wichtige Rolle spielen. Darüber hinaus funktionale Augmentation des QS-1-eingeschränkt CD8+ T-Zellen durch Epitop Immunisierung hat therapeutische Effekte in mehreren Autoimmunerkrankung Tiermodellen, z.B. experimentelle allergische Enzephalomyelitis gezeigt Kollagen-induzierte Arthritis und nicht adipösen Diabetes. Daher gibt es eine dringende Notwendigkeit für eine Methode, die schnell und effizient funktionelle QS-1-Epitope in einem Protein identifizieren kann. Hier beschreiben wir eine Protokoll, das QS-1-eingeschränkt CD8 nutzt+ T-Zell-Linien für eine überlappende Peptid (OLP)-Bibliothek für die Bestimmung der QS-1 Epitope in einem Protein spezifisch. Diese OLP-Bibliothek enthält 15-Mer überlappende Peptide, die die gesamte Länge eines Proteins zu decken, und angrenzenden Peptide eine Überlappung von 11 Aminosäuren. Unter Verwendung dieses Protokolls, haben wir vor kurzem eine 9-Mer Qa-1 Epitop in Myelin Oligodendrozyt Glykoprotein (MOG) identifiziert. Diese neu zugeordnete MOG QS-1-Epitop zeigte sich Epitop-spezifische, QS-1-eingeschränkt CD8 induzieren+ T-Zellen, dass verbesserte Myelin-spezifische Immunregulation. Daher eignet sich dieses Protokoll für zukünftige Untersuchung neuartiger Ziele und Funktionen des QS-1-eingeschränkt CD8+ T Zellen.
QS-1 gehört zu einer Gruppe von nicht-klassischen großen Histocompatibility complex 1 b (MHC-Ib) Moleküle in den Mäusen. Seine menschliche Homolog ist HLA-E. Vorherigen Nachweis hat gezeigt, dass QS-1-Moleküle wichtige biologische Funktionen haben. Erstens, QS-1-Moleküle spielen eine wichtige Rolle in der Vermessung Zellen für strukturelle und funktionelle Integrität. QS-1-Moleküle haben in diesem Zusammenhang mehrere Strategien, um die normale Funktion einer Zelle überwachen entwickelt. Eine solche Strategie ermöglicht QS-1-Moleküle zu Form-komplexe mit einer verarbeiteten Führer Peptid (Epitop), d.h. der QS-1 Determinante Modifikator (Qdm), die von klassischen MHC-Ia-Moleküle in das endoplasmatische Retikulum1verarbeitet wird. Diese QS-1/Qdm komplexe später auf der Oberfläche einer Zelle anzeigen und binden an hemmenden NKG2A Rezeptoren auf NK-Zellen, NK Aktivität2töten zu hemmen. Wenn die Expression von MHC-Ia Moleküle verloren geht, wird eine Zelle (z. B. eine maligne Zelle) empfindlich auf NK2töten. Die andere Strategie ermöglicht QS-1-Moleküle zu bilden neue QS-1/Epitop komplexe auf der Oberfläche einer Zelle, die einen Mangel an TAP (Transporter mit Antigen Verarbeitung verbunden) ist3 und/oder ERAAP (endoplasmatische Retikulum Aminopeptidase zugeordnet Antigen Processing)4 (beide Mängel treten oft in bösartiger Zellen). Die Zelle, die diese neuen QS-1/Epitop komplexe drückt dann erkannt und eliminiert durch die Epitop-spezifischen CD8 QS-1-eingeschränkt werden kann+ T Zellen. Zweitens, induzieren QS-1-Moleküle Immunregulation5. In diesem Zusammenhang Qa-1/Epitop-komplexe haben gezeigt, dass CD8 stimulieren+ regulatorische (Treg) T-Zellen, die wichtig für die Vermeidung von immunvermittelte Schäden selbst-Gewebe6,7,8 ,9,10. Drittens, QS-1-eingeschränkt CD8+ Treg Zellen gezeigt worden, haben um Immunantworten gegen virale Infektion11zu begrenzen.
Daher bestimmte Vermehrung der Epitop-spezifische QS-1-Restrictred CD8+ T Zellen ist eine potenziell vielversprechende Strategie für die Beseitigung von abnormen Zellen, für die Verbesserung der Immunregulation und für die Kontrolle des Ausmaßes der Virus-induzierte Immunantwort. Während es steht nicht fest ob Brustvergrößerung Epitop-spezifischer CD8 QS-1-eingeschränkt+ T Zellen erweitern Immunüberwachung und Virus-induzierte Immunantwort zu begrenzen können, unsere Labore und andere haben eindeutig gezeigt, dass Immunisierung mit QS-1 Epitope kann die Funktion des QS-1-eingeschränkt CD8 ergänzen+ Treg Zellen spezifische für pathogene autoimmune CD4+ T Zellen, führt zu effizienten Kontrolle von CD4+ T-Zell-vermittelten Autoimmunerkrankungen in eine Vielzahl von Tier-Modelle wie experimentelle allergische Enzephalomyelitis (Tiermodell der menschlichen multiplen Sklerose)6,10, Kollagen-induzierte Arthritis (einem Tiermodell der menschlichen rheumatoide Arthritis)7, und nicht adipösen Diabetes (Tiermodell für menschliche Typ 1 Diabetes)8. Darüber hinaus haben wir entdeckt, dass die Immunisierung mit einem gewebespezifischen Qa-1 Epitop führt zu spezifischen Kontrolle der immun-vermittelte Entzündung in diesem Gewebe durch Vermehrung der CD8+ Treg Zellen12. Die oben genannten Erfolge von präklinischen Studien zeigen eine Notwendigkeit für eine umfassende Bewertung der QS-1 Epitop Immunisierung für die Behandlung von gewebespezifischen immunvermittelte Erkrankungen und möglicherweise für die Behandlung von anderen Erkrankungen im Zusammenhang mit Mängeln in Hahn und ERAAP.
Dementsprechend gibt es ein Bedarf für eine Technologie, die zuverlässig und schnell Qa-1 Epitope in einem Protein analysieren kann. In diesem Zusammenhang wurde eine begrenzte Anzahl von biologisch wichtigen Epitope Qa-1 beschrieben. Die meisten dieser QS-1-Epitope wurden während des Studiums der CD8 serendipitously identifiziert+ T Zelle Antworten auf Bakterien13, einen Mangel an TAP3Zellen und Zellen einen Mangel an ERAAP4Zellen, die dazu führen, EAE6dass, 9. Daher ist eine hoher Durchsatz-Technik für die Identifizierung von biologisch wichtigen QS-1-Epitopen in einem definierten Protein wünschenswert. Im folgenden beschreiben wir eine überlappende Peptid (OLP) Bibliothek-Strategie, die funktionale Qa-1 Epitope in einem Protein mit QS-1-Resrticted CD8 Karten+ T-Zell-Linien bestimmten für den OLP-Pool (OLP_pool) eines Proteins.
Alle Experimente wurden durchgeführt in Übereinstimmung mit einer institutionellen Animal Care und Einsatz-Protokoll durch Animal Care and Use Committee an der University of Texas at El Paso und der Loma Linda Universität genehmigt.
1. Generation einer OLP-Bibliothek, die über die gesamte Länge eines Proteins
2. Priming von Kb-/- Db-/- CD8+ T-Zellen mit dem OLP_pool-gepulste Kb-/- Db-/- dendritische Zellen (DCs).
Hinweis: Es gibt zwei große QS-1-Allel: einer ist QS-1ein, und der andere ist QS-1b. Da die Tiere häufig verwendet für die akademische Forschung, z.B. C57BL/6 und Balb/c Mäuse, Qa-1b, dieses Protokoll beschreibt das Verfahren zur Zuordnung Qa-1b Epitope in ein Protein. CD8+ T Zellen, die in diesem Protokoll verwendeten werden gereinigt, von Kb-/-Db-/- Mäuse C57BL/6 (im Hintergrund) in welche CD8+ T Zellen sind meist durch nicht-klassischen MHC-Ib-Moleküle, einschließlich QS-1 eingeschränkt.
(3) Restimulation grundiert CD8+ T Zellen mit Makrophagen gepulst mit der OLP_pool
(4) Bestimmung der OLP_pool-spezifische, QS-1-eingeschränkte Reaktion in eine OLP_pool restimuliert CD8+ T-Zell-Linie
Hinweis: OLP_pool-spezifische, QS-1-eingeschränkt Antwort in ein OLP_pool restimuliert CD8+ T-Zell-Linie richtet sich nach IFNγ Sekretion nach Stimulation durch die OLP_pool in Anwesenheit von C1R oder C1R. QS-1b -Zellen mit einem IFNγ ELISPOT Assay. C1R Zellen sind kommerziell erhältlich. C1R. QS-1b -Zellen können durch transducing die C1R Zellen mit der QS-1 Lentivirale Vektor erzeugt werden.
5. Ermittlung der einzelnen Peptide in der OLP_pool die die eingeschränkte Qa-1 IFN-γ Sekretion in ein OLP_pool-spezifische CD8 stimulieren+ T-Zell-Linie
6. Identifikation der optimale QS-1-Epitop in einem 15-Mer OLP die stimuliert die Epitop-spezifische, QS-1-eingeschränkt Reaktion in einer OLP_pool-spezifische CD8+ T-Zell-Linie
Entwurf einer OLP-Bibliothek, die über die gesamte Länge eines Proteins
Beginnend am N-Terminus eines Proteins, ist jedes Peptid 15 Aminosäuren (15-Mer). Daher umfasst das erste Peptid Position 1 auf Position 15. Der N-Terminus des zweiten Peptids überschneidet sich mit dem C-Terminus des ersten Peptids durch 11 Aminosäure. Daher umfasst das zweite Peptid die Position 5 auf Position 19. Entwerfen Sie den Rest der Peptide bis z...
Hier haben wir ein Protokoll für die Analyse von Qa-1 Epitope in einem Protein beschrieben. In Bezug auf dieses Protokoll wurden mehrere andere Strategien auch zuvor gemeldet. Erstens die allogene CD8+ T-Zell-Linien und Klone wurden für die Identifizierung des Qdm1verwendet. Zweitens wurde ein vermeintlicher QS-1-Bindung-Motiv aus der Analyse der Qdm für die Identifizierung von HSP60p216-224 und eine TCRBV8.1 Epitop9,18verwen...
Autoren erklären keinen Interessenskonflikt.
Wir danken für ihre technische Unterstützung und Vorbereitung dieser Handschrift Penelope Garcia. Diese Arbeit wurde durch eine Forschung Innovation Grant (RIG) von der Abteilung für Medizin an der Loma Linda University (681205-2967) und ein pilot Stipendium der National Multiple Sclerosis Society (PP1685), XT unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
The protein to be analyzed | N/A | N/A | Sequence of the protein can be obtained from NCBI |
Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | Cat#: D2650 SIGMA | DMSO should be sterile and cell culture tested. |
Kb-/-Db-/- mice | The Lackson Laboratory | Stock#: 019995 | We used Taconic H2-KbH2-Db doube knockout mice (Cat#: 4215-F and 4215-M) which however are not available anymore. |
AIM V Serum Free Medium | ThermoFisher Scientific | Cat#: 12055091 | |
2-mercaptoethanol | ThermoFisher Scientific | Cat#: 21985023 | |
Sodium pyruvate | ThermoFisher Scientific | Cat#: 11360070 | |
Nonessential Amino Acids | ThermoFisher Scientific | Cat#: 11140076 | |
Dynabeads CD8 Positive Isolation Kit | ThermoFisher Scientific | Cat#: 11333D | |
Bio-Gel P-100 | Bio-Rad | Cat#: 150-4171 | |
Phoshate Balanced Solution (PBS) | ThermoFisher Scientific | Cat#: 20012027 | |
Trasfer pipette | Globe Scientific | Mfg#: 137238 | |
Murine M-CSF | PeproTech | Cat#: 315-02 | |
48-well tissue culture plates | USA Scientific | Cat#: CC7682-7548 | |
Corning Costar TC-treated Multiple well Plates, 96-well, V-shaped bottom | Sigma-Aldrich | Cat#: Z372129 Sigma | |
1ml deep 06-well PP plate, sterile | USA Scientific | Item#: 1896-1110 | |
Recombinant murine IL-2 | PeproTech | Cat#: 212-12 | |
Recombinant murine IL-7 | PeproTech | Cat#L: 217-17 | |
Capture anti-IFN-γ antibody | BD Biosciences | Cat#: 551881 | |
ELISPOT plate | Sigma-Aldrich | Cat#: S2EM004M99 | |
C1R | ATCC | Cat#: ATCC CRL-1993 | |
C1R.Qa-1b | Custom made (GenBank access#: NM_010398.3) | ||
Qa-1 lentiviral vector | GeneCopoeia | Product#: Mm02955 | |
Detection anti-IFN-γ antibody | BD Biosciences | Cat#: 551881 | |
Tween20 | Sigma-Aldrich | Cat#: P9416 | |
Streptavidin-HRP | BD Biosciences | Cat#: BD557630 | |
AEC substrate | BD Biosciences | Cat#: 551951 | |
ImmunoSpot Analyzer | ImmunoSpot | Any immunoSpot analyer should work for this purpose. |
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