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Method Article
* Questi autori hanno contribuito in egual misura
Un metodo semplice macchia di slot è stato sviluppato per la quantificazione del emoagglutinina e neuraminidasi dell'influenza virale utilizzando anticorpi universali indirizzare le proprie sequenze più conservate identificate attraverso l'analisi bioinformatica. Questo approccio innovativo può fornire una valida alternativa alla determinazione quantitativa di tutti i emoagglutinina e neuraminidasi virale.
Emoagglutinina (HA) e neuraminidasi (NA) sono due proteine di superficie dei virus influenzali, che sono noti per svolgere un ruolo importante nel ciclo di vita virale e l'induzione di risposta immunitaria protettiva 1,2. Come l'obiettivo principale per gli anticorpi neutralizzanti, HA è attualmente utilizzato come indicatore la potenza del vaccino influenzale ed è misurata dal singolo immunodiffusione radiale (SRID) 3. Tuttavia, la dipendenza della SRID sulla disponibilità del corrispondente sottotipo-specifici antisieri causa un minimo di 2-3 mesi di ritardo per il rilascio di ogni nuovo vaccino. Inoltre, nonostante le prove che la NA induce anche un'immunità protettiva 4, l'importo di NA nei vaccini influenzali non è ancora standardizzata a causa della mancanza di reagenti appropriati o metodo di analisi 5. Così, semplici metodi alternativi in grado di quantificare antigeni HA e NA sono desiderabili per rilascio rapido e miglior controllo della qualità dei vaccini antinfluenzali.
Regioni universalmente conservato in tutte le influenzale disponibile A HA e NA sequenze sono state identificate da analisi bioinformatiche 6-7. Una sequenza (designato come Uni-1) è stato identificato nel solo epitopo universalmente conservato di HA, il peptide di fusione 6, mentre due sequenze conservate sono stati identificati in neuraminidasi, una vicino al sito attivo enzimatico (designato come HCA-2) e il altro vicino alla N-terminale (designato come HCA-3) 7. Peptidi con queste sequenze di amminoacidi sono stati sintetizzati e usati per immunizzare i conigli per la produzione di anticorpi. L'anticorpo contro l'Uni-1 di epitopo HA è stato in grado di legarsi a 13 sottotipi di influenza A HA (H1-H13), mentre gli anticorpi contro l'HCA-2 e HCA-3 regioni di NA erano in grado di legare tutti i 9 sottotipi di NA. Tutti gli anticorpi hanno mostrato notevole specificità contro l'sequenze virali come dimostra l'osservazione che non cross-reattività alle proteine allantoide è stato rilevato. Questi anticorpi universale sono stati poi utilizzati per sviluppare test macchia di slot per quantificare HA e NA di influenza A vaccini senza la necessità di antisieri specifici 7,8. Campioni di vaccino sono stati applicati su una membrana PVDF con un apparato macchia di slot con standard di riferimento diluito a concentrazioni diverse. Per la rilevazione di HA, campioni e standard sono stati diluiti in tampone Tris salino (TBS) a base di urea 4M, mentre per la misura di NA sono stati diluiti in TBS contenente 0,01% Zwittergent come queste condizioni significativamente migliorato la sensibilità di rilevazione. In seguito al rilevamento di antigeni HA e NA da immunoblotting con i loro anticorpi rispettivi universale, intensità di segnale sono stati quantificati dalla densitometria. Quantità di HA e NA nel vaccino sono poi stati calcolati utilizzando una curva standard stabilito con l'intensità del segnale della varie concentrazioni dei riferimenti usati.
Dato che questi anticorpi si legano agli epitopi universale in HA o NA, gli investigatori hanno interessato potrà servirsene come strumenti di ricerca in saggi immunologici diversi macchia di slot solo.
1. Preparazione di reagenti e attrezzature
2. Preparazione dei campioni vaccino contro l'influenza e standard di riferimento per HA slot di macchia
Vaccino contro l'influenza standard di riferimento con pre-determinati contenuti HA corrispondenti ai ceppi del vaccino da testare sono stati ottenuti dal Centro di Valutazione e Ricerca Biologics (CBER / FDA, USA) o l'Istituto Nazionale di Standard e di controllo biologico (NIBSC, UK) e vengono utilizzati per la quantificazione HA da macchia slot. Gli investigatori potrebbe anche preparare i loro standard di antigene usando procedure stabilite, come descritto nei riferimenti 9 e 10.
3. Preparazione dei campioni vaccino contro l'influenza e standard di riferimento per NA slot di macchia
Influenza standard di riferimento vaccino corrispondenti ai ceppi del vaccino da testare sono stati ottenuti dal Centro di Valutazione e Ricerca Biologics (CBER / FDA, USA) o l'Istituto Nazionale di Standard e di controllo biologico (NIBSC, Regno Unito) e sono utilizzati per la quantificazione NA da macchia slot. Il contenuto NA di questi campioni di riferimento è stato determinato mediante SDS-PAGE analisi dei campioni di deglicosilata in collaborazione con l'analisi densitometria scansione, come descritto in precedenza 9, con lievi modifiche 10. In breve, il vaccino deglicosilata campioni di riferimento (5 mg) sono stati mescolati con il tampone del campione e caricato sul gel. Il gel è stato eseguito a 20 mA per circa 90 minuti fino a quando il colorante inseguimento appena esaurito il gel, seguita dalla colorazione Sypro. Densitometria quantificazione delle proteine è stata effettuata utilizzando un sistema di documentazione Fluorchem gel (Alpha Innotech). La quantità di NA è stato determinato in base al rapporto delle proteine NA per le proteine totali, come determinato mediante test Lowry. Campioni di riferimento preparato con questo metodo può essere utilizzato in blot slot per la quantificazione dei contenuti NA nei campioni di vaccino da produttori di vaccini.
4. Assemblea della Bio-Dot apparato Microfiltrazione SF e blotting di campioni su membrana di PVDF
5. Immunoblotting di antigeni HA e NA
6. Rappresentante dei risultati:
Analisi bioinformatica di tutti influenza A disposizione sequenze HA confermato l'N-terminale della subunità HA2 (il peptide di fusione) come l'unica regione conservata di HA. La figura 1 mostra il tasso di conservazione per ogni posizione di aminoacidi della sequenza consenso identificati. Due varianti sono state identificate in posizioni 2 (L-> I) e 12 (G-> N) dei 14 aminoacidi N-terminale di HA2, ma tali variazioni sono state trovate non influenzare l'associazione tra gli anticorpi e le varianti peptide 6 . L'epitopo Uni-1 (GLFGAIAGFIEGGW) è stato scelto per sviluppare un anticorpo universale contro HA. Questo anticorpo ha dimostrato notevole specificità per le sequenze virali ed è in grado di legare a 13 differenti sottotipi di HA influenza A (H1-H13) (Figura 2).
Utilizzando un approccio simile, due sequenze universalmente conservate sono stati identificati in tutti influenza A NA, uno vicino al sito enzimaticamente attivo (HCA-2) (Figura 3A) e l'altro al N-terminale (HCA-3) (Figura 3B) . Peptidi con queste sequenze di amminoacidi sono stati utilizzati come antigeni per generare anticorpi universale contro NA. Gli anticorpi contro entrambi gli epitopi sono stati in grado di legarsi a tutti i 9 sottotipi di NA e ha mostrato molto poco cross-reattività alle proteine allantoide o cellulare, dimostrando così alta specificità per la sequenza virale NA (Figura 4).
La Figura 5 mostra una panoramica del metodo di slot blot per la quantificazione di influenza HA e NA.
Esempi di analisi antigene HA e NA di slot blot sono mostrati nelle figure 6 e 7. Figura 6A e 6C mostra i risultati di rappresentanza dopo il rilevamento dell'antigene HA in uno standard di riferimento vaccino antinfluenzale e campioni vaccino, rispettivamente. Ogni campione (standard o vaccino) è stato eseguito in duplice copia, in pozzetti adiacenti. Duplicati dovrebbe mostrare Similaintensità r seguito di rilevazione. Ottimizzazione delle diluizioni degli anticorpi, incubazione e tempo di esposizione può essere richiesto a seconda della anticorpi utilizzati.
Un esempio di una tipica curva standard ottenute in seguito all'individuazione di diverse concentrazioni di HA da un campione standard di vaccino di riferimento è mostrato in Figura 6B. La concentrazione dell'antigene HA è proporzionale all'intensità del segnale successivo rilevamento chemioluminescenza della macchia slot e si inserisce il 4-PL modello curve fitting per questa fascia di concentrazione (,0938-6 HA mcg / ml).
Figura 7 mostra i risultati rappresentante della rilevazione dell'antigene NA in uno standard di riferimento vaccino antinfluenzale e in campioni di vaccino. Analisi della densità ha mostrato che l'intensità del segnale ottenuto rilevando l'antigene NA in varie diluizioni di uno standard di riferimento da vaccino blot slot è proporzionale alla concentrazione di NA (Fig. 7A). La curva standard risultante si inserisce un 4-PL modello di questa fascia di concentrazione (0,039-10 NA mg / ml), come mostrato nella Figura 7B. La figura mostra 7C un esempio di analisi di slot blot dei contenuti NA nei campioni di vaccino contro l'influenza. Ogni campione è stato analizzato in duplicato, in pozzetti adiacenti.
Figura 1. Tasso di Conservazione della Uni-1 epitopo nella regione del peptide di fusione di influenza A HA.
Analisi bioinformatica di tutti influenza A disposizione sequenze HA confermato che il peptide di fusione (che si trova al N-terminale della subunità HA2) è l'unica regione universalmente conservato di HA. Si noti che le due variazioni in posizione 2 (L-> I) e 12 (G-> N) sono stati trovati non influenzare il legame degli anticorpi 6. Un anticorpo universale in grado di legare 13 diversi sottotipi di influenza A HA (H1-H13) è stato sviluppato utilizzando la Uni-1 epitopo (GLFGAIAGFIEGGW).
Figura 2. Rilevamento di 13 sottotipi di HA da anticorpi universale contro HA.
Fluidi allantoideo di 13 sottotipi del virus dell'influenza propagati in uova embrionate sono stati frazionati in SDS-PAGE, seguita dalla rilevazione delle proteine HA utilizzando l'anticorpo universale contro la Uni-1 di epitopo HA. Proteina NP è stato rilevato come il caricamento di controllo utilizzando un coniglio policlonale NP-specifici anticorpi. Controllo negativo (-) è stato liquido allantoico da uova infette. Controllo positivo (+) è uno standard di riferimento di H1 da NIBSC, UK
Figura 3. Omologia di sequenza di influenza A NA vicino al luogo enzimaticamente attiva e la N-terminale.
Due sequenze conservate universalmente sono stati identificati in influenza A NA da parte bioinformatica, uno situato in prossimità del sito attivo enzimatico (HCA-2) (Pannello A), l'altra al N-terminale (HCA-3) (Pannello B). Peptidi con tali sequenze conservate aminoacidi sono stati sintetizzati e utilizzati per generare gli anticorpi universale contro NA.
Figura 4. Rilevamento di 9 sottotipi di NA NA dagli anticorpi.
Fluidi allantoideo di nove sottotipi NA dei virus propagati in uova embrionate sono stati frazionati in SDS-PAGE, seguita dalla rilevazione delle proteine NA utilizzando l'HCA-2 (pannello A) e HCA-3 (pannello B) anticorpi. Proteina NP è stato rilevato come il caricamento di controllo utilizzando un coniglio policlonale NP-anticorpo specifico (Panel C). Controllo negativo (-) è stato liquido allantoico da uova infette. Controllo positivo (+) è liquido allantoico a spillo con rNA1 di A / New Caledonia/20/99 e sondato con gli antisieri corrispondenti.
Figura 5. Diagramma di flusso della procedura di slot blot per la determinazione quantitativa degli antigeni HA e NA di vaccini antinfluenzali.
I buffer necessaria per la diluizione del campione, nonché per il lavaggio e il blocco della membrana macchia slot sono prima preparato e la membrana PVDF e filtri di carta necessari per il montaggio del Bio-Dot apparato microfiltrazione SF sono pre-impregnati. Vaccino contro l'influenza e campioni standard di riferimento sono diluiti nel buffer ottimale per il rilevamento HA o NA da macchia slot. Il Bio-Dot apparato microfiltrazione SF sia montato secondo le istruzioni del produttore ed i campioni vengono applicati sulla membrana PVDF. Antigeni HA e NA sono individuati utilizzando gli anticorpi contro l'antigene universale. Analisi della densitometria viene eseguita sui segnali chemiluminescenza ottenuto per la quantificazione di HA e NA nei campioni testati.
Figura 6. Rilevamento dell'antigene HA nei campioni di vaccino contro l'influenza e si riferisconoriferimento standard.
Pannello A mostra una macchia rappresentante ottenuti a seguito immunolocalizzazione dell'antigene HA. L'antigene di riferimento HA è stato diluito a concentrazioni di 0-6 mg sono stati diluiti HA / ml ed i vaccini ad una concentrazione di 0,375 mg di HA / ml in urea 4M / TBS prima di essere applicata a una membrana PVDF con un apparato bio-Dot microfiltrazione SF . L'antigene HA è stato poi rilevato utilizzando l'anticorpo Uni-1 universale. Pannello B mostra un esempio di una curva standard ottenuta rilevando i segnali di concentrazione HA diverse da uno standard di riferimento vaccino. L'intensità del segnale è proporzionale alla concentrazione di HA e la curva si inserisce un 4-PL modello.
Figura 7. Rilevamento dell'antigene NA nei campioni di vaccino contro l'influenza e standard di riferimento.
Panel A e B mostrano rappresentante segnali ottenuti in seguito all'individuazione di NA in uno standard di riferimento influenza vaccino diluito a concentrazioni NA vanno da 0 a 10 mcg NA / ml a 0,01% Zwittergent / TBS e la risultante 4-PL curva standard che segue analizza la densitometria. Un esempio tipico di segnali di chemiluminescenza rilevati a seguito di una analisi di slot blot di antigene NA nei campioni di vaccino antinfluenzale è indicato nel Pannello di C. campioni di vaccino antinfluenzale sono stati diluiti a una concentrazione di 1 mg di HA / ml a 0,01% Zwittergent / TBS e sono stati cancellati su un PVDF membrana usando un apparato bio-Dot microfiltrazione SF. Diluizioni dello standard di riferimento corrispondente vaccino, con concentrazioni da 0 a 2,5 mcg NA / ml, sono stati inclusi sulla macchia stessa al fine di stabilire una curva standard per la quantificazione dell'antigene NA nei campioni di vaccino. L'antigene NA è stato rilevato con l'anticorpo HCA-2 universale contro NA densitometria e analisi dei segnali di chemiluminescenza ottenuto è stato eseguito. La quantità di NA in ogni campione vaccino può essere calcolato contro il 4-PL curva standard ottenuta riportando i valori di intensità di segnale rispetto alla concentrazione di NA per lo standard di riferimento vaccino.
Determinazione quantitativa di influenza virale HA e NA sono fondamentali per la ricerca di vaccini e lo sviluppo dal momento che questi due proteine di superficie sono componenti virali più importanti che inducono risposte immunitarie 6-11. Riportato in precedenza metodi immunologici per la rilevazione di queste proteine richiedono anticorpi ceppo specifico. La semplice, riproducibile e veloce metodo blot slot per quantificare gli antigeni HA e NA qui descritti sono adatti per tutte l'influe...
Gli autori desiderano ringraziare la signora Monika Tocchi per la revisione editoriale del manoscritto. AMH è supportato da una borsa di studio da King Abdulaziz University, attraverso l'Ufficio Cultura saudita in Canada.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nome del reagente o attrezzature | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
---|---|---|---|
Bio-Dot SF microfiltrazione Apparatus | Bio-Rad | 170-6542 | |
Bio-Dot SF Carta da filtro | Bio-Rad | 162-0161 | |
Immobilon-FL trasferimento a membrana (PVDF) | Millipore | IPFL00010 | |
Pompa del vuoto | Millipore | WP6111560 | |
Luce Film chemiluminescenza BioMax | Kodak | 178 8207 | |
FluorChem Gel Documentazione di sistema | Alpha Innotech | 29-008-1896X | |
Anticorpi di coniglio universale contro antigeni HA e NA | Uni-1 (HA) HCA-2, HCA-3 (NA) | Gli anticorpi sono disponibili tramite MTA o possono essere generati da ricercatori interessati secondo le modalità descritte in precedenza 6,7. | |
Vaccino antinfluenzale antigene di riferimento | CBER / FDA o NIBSC | ||
Vaccino antinfluenzale campioni | Comunemente disponibili in molti paesi | ||
Urea | Sigma-Aldrich | U1250 | |
Zwittergent 3-14 Detergente | Calbiochem | 693017 | |
Tween-20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
Blotting Grado Blocker non grassi del latte secco | Bio-Rad | 170-6404 | |
ImmunoPure capra anti-coniglio IgG (H + L), perossidasi coniugato | Thermo Scientific | 31460 | |
SuperSignal Occidente Dura estesa substrato Durata | Thermo Scientific | 34075 |
An author's affiliation was omitted from the publication of Quantitative Analyses of all Influenza Type A Viral Hemagglutinins and Neuraminidases using Universal Antibodies in Simple Slot Blot Assays.
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