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Method Article
リフトバレー熱ウイルスMP - 12ワクチン株の逆遺伝学的システムは、追加のMP - 12の増加減衰および免疫原性と変異体を作成するための便利なツールです。我々はNSS変異株を生成し、特徴付けるためにプロトコルについて説明します。
出血熱、神経疾患やヒトの失明、そして高レートの中絶と反芻動物1の胎児の奇形を引き起こすリフトバレー熱ウイルス(RVFV)は、選択剤とリスクグループ3の病原体を重ねるHHS / USDAとして分類されている。それは、ブニヤウイルス科の属Phlebovirusに属し、このファミリーの中で最も毒性の強いメンバーの一人です。 RVFV MP - 12ワクチン株2,3だけでなく、ZH548とZH501を含む野生型RVFV株4-6、、のためのいくつかのリバースジェネティクスシステムが2006年から開発されている。 MP - 12株は、(リスクグループ2病原体および非選択剤である)のM -およびL -セグメントでいくつかの変異によって高度に弱毒化ですが、それでも機能的な病原性をコード病原性S -セグメントRNA 3を 、運ぶ要因、NSS。それはとしてeffic複製しながらNSS ORFの欠失、フレームの69%を運ぶrMP12 - C13type(C13type)は、すべての既知のNSSの機能を欠いているIENTは、VeroE6細胞におけるMP - 12は、タイプ- I IFNを欠いていません。 NSSは、インターフェロン(IFN)-βmRNAの7,8を含むホストの転写のシャットオフを誘導し、翻訳後レベルでの二本鎖RNA依存性プロテインキナーゼ(PKR)の分解を促進する。9,10 IFN -βの転写であるインターフェロン調節因子3(IRF - 3)、NF - kBからアクチベーター蛋白質1(AP - 1)、およびIFN-alpha/beta受容体へのIFN -βの結合(IFNAR)によって上方制御は、IFN -αの転写を刺激するNSSによるIFN -β遺伝子を含むホストの転写抑制はウイルス複製に応答してそれらのISGsの遺伝子のupregulationsを防ぐ一方で、宿主の抗ウイルス活性を誘導する遺伝子または他のインターフェロン刺激遺伝子(ISGs)11、もののIRF - 3、NF - kBから活性化因子タンパク質- 1(AP - 1)RVFV7によって活性化することができます。 。このように、NSSはさらにMP - 12を減衰させる、およびIFN -β抑制機能を廃止することによって宿主自然免疫応答を高めるために優秀なターゲットです。ここ、我々は組換えMP - 12エンコーディング変異NSSを生成するためのプロトコルを記述し、IFN -βmRNAの合成を抑制する機能を欠いているNSS変異体を同定するためのスクリーニング方法の例を提供しています。自然免疫におけるその重要な役割に加えて、I型IFNは、樹状細胞と適応免疫応答12-14誘導の成熟にとって重要です。従って、I型IFNを誘導するNSSの変異体は、さらに減衰されますが、同時にそれらのワクチン接種のアプローチのための理想的な候補になる野生型MP - 12、より宿主の免疫応答を刺激するより効率的です。
1。プラスミドDNAから組換えMP - 12エンコーディングのNSSの変異(S)2の回収
2。 P0ウイルスの増幅
3。プラークアッセイによる組換えMP - 12の滴定
4。タイプ- I IFNの抑制機能を欠いているNSS変異体のスクリーニング
5。代表的な結果:
逆遺伝学的システムは、一貫して1 × 10 6 pfu / mlのより高い力価を持つ実行可能な遺伝子組換えMP - 12のウイルスを生成。 MP - 12はさまざまなサイズ2(図5)の透明なプラークを形成しながら、NSSの機能を欠くC13typeウイルスは、大規模な濁ったプラークを形成した。 C13typeに感染C57/WT MEF細胞の培養上清の増加が含まれている間モック感染C57/WTのMEF細胞またはMP - 12に感染したものは、モック感染細胞と比較して培養上清中のSEAPのレベルを増加させなかった14時間後に感染(HPI)(図7)により、SEAPのレベル。これらの結果は、マウスISG56発現(図8)に特異的なRNAプローブを用いたノーザンブロットにより得られるものと一致している。
RVFVの図1。ゲノム構造
RVFVは三負のセンスまたはambisense RNA S -、名前のゲノムM -、およびL -セグメントを持っています。 S -セグメントはambisenseの方法でNとNSSの遺伝子をコードしている。 NSS mRNAをアンチウイルスセンス(プラスセンス)S -セグメントから合成されている間、NのmRNAは、ウイルス検出(負センス)S -セグメントから合成される。 M -セグメントは、単一のMのmRNAをコードしており、それらの共同翻訳切断22,23に続いてMのmRNAの5'regionでいくつかのAUGs、の漏れの走査によってthe78kD、NSM、GNまたはGCのタンパク質を合成します。 L -セグメントは、L蛋白質をコードしている。 GnとGCがウイルスのエンベロープタンパク質である一方、NおよびL蛋白質の両方が、ウイルスの転写と複製に必須です。。 NSSとNSMのタンパク質は、ウイルス粒子に取り込まれない非構造蛋白質、です。
図2。。組換えRVFV MP - 12株の回復のためのプラスミドDNAの設計
をコードするcDNA全長の抗ウイルスセンスS -、M -、またはL -セグメントはpProT7 - M、T7プロモーターのcloneddownstreamと上流pProT7 - S(+)として指定されたデルタ肝炎ウイルス(HDV)リボザイム配列、のです。 (+)、またはそれぞれpProT7 - L(+)、2。 BHK/T7-9細胞で発現T7 RNAポリメラーゼは、正確なゲノム3'末端をコードするRNAの完全長S、M、またはL -セグメントを転写する。 NまたはLタンパク質のオープンリーディングフレーム(ORF)は、非キャップを可能にするために、それぞれ、PT7 - IRES - VNまたはPT7 - IRES - VLとして指定されている脳心筋炎ウイルス(EMCV)内部リボソーム侵入部位(IRES)、下にクローニングし、キャップ - 独立のリボソームによって認識されるT7 RNA転写物くぼみの方法。 M ORFは78kD、NSM、Gnと漏れやすいスキャン23によって異なるAUGsから生成されるGcのタンパク質の合成を可能にするために、pCAGGS - VGとして指定されているプラスミドpCAGGS 24日のニワトリβ-アクチンプロモーター下に複製されます。 NおよびL蛋白質の両方をpT7 - IRES - VNとをpT7 - IRES - VLは、組換えの回復MP - 12はおそらく2、ポル-のありそうな漏出の発現のために必要でない一方、転写またはRNAの複製を開始するために必要ですII駆動型キャップRNA転写エンコーディングpProT7 - S(+)とpProT7 - L(+)からN - ORFおよびL - ORF、それぞれ。
図3。プラスミドDNAからRVFV MP - 12の回収
pProT7 - S(+)とBHK/T7-9細胞、pProT7 - M(+)、pProT7 - L(+)、PT7 - IRES - VN、PT7 - IRES - VLとpCAGGS - VGプラスミド(図1のトランスフェクション)培養上清中の感染性組換えRVFV MP - 12株を生成するS. 5日間のトランスフェクション後における上清を回収し、ウイルスの増幅のための新鮮なベロE6細胞に継代されています。通常は、ウイルスの以上1 × 10 6 pfu / mlのは3〜4日後に感染症で回収することができます。増幅されたウイルス(E6P1ウイルスが)ベロE6細胞でのプラークアッセイを用いて滴定し、表現型の解析と免疫原性の研究に使用されます。
図4 MP - 12のS -セグメントとrMP12 - C13type
MP - 12とrMP12 - C13type(C13type)S -セグメントの比較。 MP - 12株のNSSに比べて、C13typeのNSS ORFが69%短縮され、自然に分離されたクローン13株の2,25のと同じです。
図5。MP - 12(機能NSS)とC13type(非機能NSS)のためのプラークアッセイ
ベロEの単分子層6ウェルプレートで6個の細胞はプラークアッセイに使用されます。 0.6%寒天オーバーレイで3日間のインキュベーション後、ニュートラルレッド溶液を含む第二の寒天のオーバーレイが追加されます。その後、プラークは4日目、感染後にカウントされます。 MP - 12フォームを様々なサイズの透明なプラーク、C13typeフォームながら、大きな濁ったプラーク(または巣)。 10から100プラークと同様にカウントするために使用する必要があります。
図6。C57/WT MEF細胞における分泌型アルカリホスファターゼ(SEAP)をレポーター遺伝子の活性化経路
インターフェロン-βプロモーターのAP - 1、NF - kBからIRF - 3の結合配列を含む。 RVFVの複製は、AP - 1、NF - kBからIRF - 3 7,11をアクティブにします 。しかし、NSSは、IFN -βmRNAが26の合成が抑制、さらにそれらの転写因子の結合後にIFN -βプロモーターのリプレッサー複合体の放出を抑制する。さらに、NSSの封鎖TFIIH P44 subunits8とLSOは、このようにIFN -α遺伝子とISREプロモーター下にある遺伝子を含む一般的なホストの転写抑制を誘導し、TFIIH P62サブユニット27の分解を促進する。 IFN -β抑制機能を欠いているC13typeまたは他のNSS変異体は、順番にIFN -αのプロモーターとインターフェロン感受性の応答要素(ISRE)プロモーターを活性化するIFN -βの合成を、誘発する。 IRF - 7はその後IFN-alpha/beta刺激による転写アップレギュレートし、IRF - 3の28,29のサポートにおけるIFN -αによりさらにアップレギュレートされる。このアッセイでは、C57/WT MEF細胞ではNF - KB、IRF - 3及びIRF - 7の人工的な結合配列の下流に分泌アルカリホスファターゼ(SEAP)をコードしている。このように、IFN -β抑制機能を欠いているNSS変異体は、その分泌して測定されるSEAPをアップレギュレートする。
図7。C13typeによってSEAPの誘導
C57/WT MEF細胞(InvivoGen)はモックだったMOI 3(左パネル)または0.01(右パネル)の時MP - 12またはrMP12 - C13type(C13type)で、感染または感染。培養上清(50μl)を14でHPIは96ウェルプレートにおける定量ブルー(InvivoGen)基板を200μlと混合し、650nmでのOD値は37℃で1時間インキュベーション後に測定された器材プレートリーダーでC。モック感染細胞へのSEAPの相対的な増加が示されています。 3つの独立した実験の標準偏差 - データは、平均+ /を表す。 C13type感染細胞から培養上清は、NSSによって、ホストの転写抑制の欠如を示唆し、増加SEAPを示しています。
図8。DIG標識RNAプローブを用いたノーザンブロット
野生型マウス胚性線維芽細胞(MEF)細胞は、モック感染またはMOI 3の時MP - 12またはrMP12 - C13type(C13type)に感染していた。トータルRNAは、トリゾール(Invitrogen社)、および北部bを使用して7 HPIで採取された多くは、マウス内在性ISG56 mRNAまたはMP - 12 NのmRNA /抗ウイルスセンスS -セグメント2,30に固有のジゴキシゲニン標識RNAプローブを用いて行った。マウス内在性ISG56 mRNAまたはRVFV NのmRNA /抗ウイルスセンスS -セグメント、KpnmISG56Fのプライマーセットにより増幅されたPCR断片(GGG TGG TAC CGC TCC ACT TTC AGA GCC TTC GCA AAG CAG)とHindmISG56用プローブを作るための(TAC AAA GCT TAT GGG AGA GAA TGC TGA TGG TGA CCA GG)ISG56 mRNAまたはKpnNF(AGT TGG TAC CAT GGA CAA CTA TCA AGA GCT TGC G)とRVFV用HindNR(GGG CAA GCT TTT AGG CTG CTG TCT TGT AAG)のためのNのmRNA /抗ウイルスセンスS -セグメントは、KPNで消化されたI および Hind III、そして中に連結pSPT18プラスミド(ジゴキシゲニン標識Roche.その後、RNAプローブはDIG RNAラベリングキット(SP6/T7)(Roche社を、使用して合成した各サンプルの猫#1 175 025)。28S rRNAのレベルは、コントロールをロードすると表示されます。野生型MEF細胞はC13type誘導ISG56 mRNA合成に感染し、それらがMPに感染しながら、-12 C13type感染細胞における宿主の転写抑制の欠如を示唆し、それを誘発しなかった。データは図6のSEAPアッセイで得られたものと一致している。
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RVFVのために遺伝学のシステムを逆には、T7プロモーター2,4,5またはマウス3またはヒトの4 POL - Iプロモーターを利用していくつかのグループによって開発されている。この原稿では、我々はBHK/T7-9セル15その安定的に発現するT7 RNAポリメラーゼを用いて組換えRVFV MP - 12株を生成するためのプロトコルについて説明します。 BHK/T7-9細胞の状態によって異なるウイル...
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我々は、開示することは何もない。
この作品は、グラントの数5エクセレンスの西部地域センター(WRCE)を通じて、U54 AI057156 - 07、アレルギーや国立感染症研究所から1 R01 AI08764301 - A1、および大学のワクチン開発のためのシーリーセンターの内部資金によって賄われていたテキサスメディカルブランチ。
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試薬の名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント(省略可能) |
最小必須培地(MEM)、アルファ | インビトロジェン | 32561037 | |
ダルベッコ改変最小必須培地 | インビトロジェン | 11965092 | |
改変イーグル培地(MEM 2倍) | インビトロジェン | 11935046 | |
ペニシリン - ストレプトマイシン | インビトロジェン | 15140122 | |
ハイグロマイシンB | Cellgro | 30から240 - CR | |
トリプトースリン酸塩スープ | MPのバイオメディカル | 1682149 | |
Noble寒天 | VWR | 101170-362 | |
トランジット- LT1 | Mirus | MIR2300 | |
のOpti - MEM | インビトロジェン | 31985070 | |
エアロゾルタイトな蓋 | エッペンドルフ | C - 2223〜25 | |
0.33パーセントニュートラルレッド溶液 | シグマアルドリッチ | N2889 - 100ML | |
C57/WT MEF細胞 | InvivoGen | MEF - c57wt | |
ブラストサイジンS | InvivoGen | ANT - BL - 1 | |
ゼオシン | InvivoGen | アリ - 亜鉛- 1 | |
定量ブルー | InvivoGen | REP - QB1 | |
BHK/T7-9細胞15 | 岐阜大学、日本 | ||
ベロE6細胞 | ATCC | CRL - 1586 |
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