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* 이 저자들은 동등하게 기여했습니다
간단한 슬롯 얼룩 방법은 생물 정보학 분석을 통해 확인된 그들의 가장 보존 시퀀스를 대상으로 보편적인 항체를 사용하여 인플루엔자 바이러스 적혈구응집소과 neuraminidase의 부량 위해 개발되었습니다. 이 혁신적인 접근 방식은 모든 바이러스 적혈구응집소과 neuraminidase의 양적 결정에 유용한 대안을 제공할 수 있습니다.
적혈구응집소 (HA)과 neuraminidase (NA)는 바이러스 생활주기 및 보호 면역 반응의 1,2의 유도에 중요한 역할을한다고 알려져 있습니다 인플루엔자 바이러스의 두 표면 단백질입니다. 중화 항체의 주요 대상으로, HA는 현재 인플루엔자 백신 힘 마커로 사용되며 하나의 방사상 immunodiffusion (SRID) 3로 측정됩니다. 그러나, 해당 subtype 특정 antisera의 예약 상황에 SRID의 의존은 모든 새로운 백신의 출시를 2-3 개월 지연 최소됩니다. 또한, NA는 또한 보호 면역 4, 인플루엔자 백신의 NA의 양에 따라 적절한 시약이나 분석 방법 5 부족으로 아직 표준화되지를 유도 증거에도 불구하고. 따라서, HA와 NA 항원을 quantifying 수있는 간단한 대체 방법은 빠른 출시 및 인플루엔자 백신의 더 나은 품질 관리를 위해 바람직합니다.
사용 가능한 모든 인플루엔자 HA와 NA 시퀀스에서 보편적으로 보존 지역은 6-7 생물 정보학 분석에 의해 확인되었습니다. 이 보존 시퀀스가 neuraminidases 한 효소 활성화된 사이트를 가까이 (HCA - 2로 지정)와에서 확인된 동안 하나의 시퀀스 (유니 - 1로 지정), HA, 융합 펩타이드 6만이 보편적으로 보존 에피토프에서 확인되었다 N - 말단 다른 클로즈 (HCA - 3으로 지정) 7. 이러한 아미노산 시퀀스와 펩티드가 합성과 항체 생산에 대한 토끼 면역에 사용되었습니다. HA의 유니 - 1 에피토프에 대한 항체는 HCA - 2 및 NA의 HCA - 3 지역에 대한 항체가 모든 9 NA의 subtypes를 바인딩 수있는 동안 인플루엔자 HA (H1 - H13) 13 subtypes에 바인딩할 수있었습니다. 모든 항체는 allantoic 단백질에는 교차 반응이 발견되지 않은 것을 관찰에 의해 입증 바이러스 시퀀스에 대한 놀라운 특이성을 보여주었다. 이러한 보편적인 항체 그런 다음 특정 antisera 7,8없이 인플루엔자 백신의 HA와 NA를 정할 슬롯 얼룩 assays을 개발하는 데 사용되었습니다. 백신 샘플은 다양한 농도로 희석 참조 표준과 함께 슬롯 얼룩 장치를 사용하여 PVDF 막에 적용되었습니다. HA의 감지, 샘플 및 표준은 먼저 희석되었다 트리스 버퍼 NA의 측정을 위해 그들이 이러한 조건으로 Zwittergent 0.01 %를 포함하는 TBS의 희석 동안 4M 요소를 포함하는 호수 (TBS)이 크게 검출 감도를 향상되었습니다. 각각의 보편적인 항체와 immunoblotting하여 HA와 NA의 항원의 검출에 따라 신호 강도가 densitometry로 계량되었습니다. 백신의 HA와 NA의 금액은 다음 사용하는 참조의 다양한 농도의 신호 강도와 설립 표준 곡선을 사용하여 계산되었다.
이러한 항체가 HA 또는 NA에서 유니버설 epitopes에 바인딩되는 감안할 때, 관심이 조사는 슬롯 얼룩 이외 immunoassays 연구 도구로 그들을 사용할 수 있습니다.
1. 시약 및 장비의 준비
2. 인플루엔자 백신 샘플 HA 슬롯 얼룩에 대한 참조 표준의 준비
테스트에 백신 변종에 해당하는 미리 정해진 HA 컨텐츠로 인플루엔자 예방 접종 참조 표준은 Biologics 평가와 연구 (CBER / FDA, 미국) 또는 생물 표준 및 제어를위한 국립 연구소 (NIBSC, 영국)의 센터에서 얻은하고 있었다 슬롯 얼룩에 의한 HA 부량 사용됩니다. 조사는 또한 참조 9 및 10에 설명된 설치 절차를 사용하여 자신의 항원 표준을 준비 수 있습니다.
3. NA 슬롯 얼룩에 대한 인플루엔자 예방 접종 샘플 및 참조 표준의 준비
테스트에 백신 변종에 해당하는 인플루엔자 예방 접종 참조 표준은 Biologics 평가와 연구 (CBER / FDA, 미국) 또는 생물 표준 및 제어 (NIBSC, 영국)의 국립 연구소에 대한 센터에서 얻은되었고 NA의 부량 사용됩니다 슬롯 얼룩에 의해. 이러한 참조 샘플 NA 내용이 densitometry 검사 분석과 함께 deglycosylated 샘플의 SDS - PAGE 분석에 의해 결정했고, 10 약간의 수정과 함께, 이전에 설명한 9. 간단히 deglycosylated 백신 참조 샘플 (5 μg)는 샘플 버퍼와 혼합되었고 겔에 로드된. 추적 염색 단지 Sypro의 얼룩 다음, 젤 빠질 때까지 겔은 약 90 분 20mA에서 실행되었다. 단백질의 Densitometry의 부량은 Fluorchem 겔 문서 시스템 (알파 Innotech)를 사용하여 실시되었다. NA의 금액으로 로리 분석에 의해 결정 총 단백질 NA 단백질의 비율에 따라 결정되었습니다. 이 방법을 사용하여 준비 참고 샘플은 다음 백신 제조 업체의 백신 샘플에서 NA 내용의 부량 슬롯에 얼룩에서 사용할 수 있습니다.
4. PVDF 막에 샘플 바이오 점 SF의 Microfiltration 장치와 모래 바닥의 조립
5. HA와 NA 항원의 Immunoblotting
6. 대표 결과 :
사용 가능한 모든 인플루엔자 HA 시퀀스의 생물 정보학 분석은 HA의 유일한 보존 지역으로 HA2 subunit (융합 펩타이드)의 N - 말단을 확인. 그림 1은 확인된 합의 시퀀스의 각 아미노산의 위치에 대한 보전 비율을 나타냅니다. 두 개의 유사 콘텐츠는 위치 2 (L -> I)과 HA2의 14 N - 터미널 아미노산 12 (G -> N)에 발견되었다지만, 그러한 변화는 항체와 펩타이드 변종 6 사이의 바인딩을 영향을 찾을 수 없습니다되었습니다 . 유니 - 1 에피토프 (GLFGAIAGFIEGGW)는 HA에 대한 보편적인 항체를 개발하기 위해 선정되었습니다. 이 항체는 바이러스 시퀀스에 대한 놀라운 특이성을 증명하고 독감 HA (H1 - H13) (그림 2)에 13 개의 다른 subtypes에 바인딩이 가능합니다.
비슷한 접근법을 사용, 두 보편적으로 보존 시퀀스는 모두 독감 NA이야, N - 터미 너스 (HCA - 3) 하나의 효소 활성 사이트 (HCA - 2)에 가까운 (그림 3A)와 다른 (그림 3B)에서 발견되었습니다 . 이러한 아미노산 시퀀스와 펩티드는 NA에 대한 보편적인 항체를 생성하는 항원으로 사용되었습니다. 두 epitopes에 대한 항체는 NA의 모든 구 subtypes에 바인딩 수 있었다 때문에 바이러스성 NA 시퀀스 (그림 4) 높은 특이성을 보여주는, allantoic 또는 세포 단백질을 거의 교차 반응을 보여주었다.
그림 5는 인플루엔자 HA와 NA의 부량에 대한 슬롯 얼룩 방법의 개요를 보여줍니다.
HA와 NA의 항원 슬롯 얼룩 분석의 예는 그림 6과 7에 표시됩니다. 그림 6A 및 독감 예방 접종 참조 표준 및 백신 샘플 각각의 HA 항원의 검출 후 6C 보여주는 대표적인 결과입니다. 각각의 샘플 (표준 또는 백신)이 인접 우물에서 중복에서 실행되었습니다. 중복 simila를 표시해야합니다검색 다음과 같은 R의 농도. 항체 dilutions, 부화 및 노출 시간의 최적화를 사용 항체에 따라 필요할 수 있습니다.
백신 참조 표준 샘플에서 HA의 다양한 농도의 감지 다음 얻은 전형적인 표준 곡선의 예제는 그림 6B에 표시됩니다. HA 항원의 농도는 슬롯 얼룩의 chemiluminescence 검출 다음과 같은 신호 강도에 비례하고 농도 범위 (0.0938-6 μg HA / ML)의 4 - PL 곡선 피팅 모델을 맞는 데요.
그림 7은 독감 예방 접종 참조 표준과 백신 샘플에서 NA의 항원의 검출을 대표하는 결과를 보여줍니다. 밀도 분석 슬롯 얼룩에 의해 백신 참조 표준의 다양한 dilutions의 NA의 항원을 감지하여 얻은 신호의 강도는 NA의 농도 (그림의 7A)에 비례 것으로 나타났다. 그 결과 표준 곡선은 그림 7B에 표시된이 농도 범위 (0.039-10 μg NA / ML)에 대한 4 - PL 모델을 맞는 데요. 7C 보여줍에게 독감 백신 샘플의 NA 내용의 슬롯 얼룩 분석의 예를 그림. 각 예제는 인접 우물에 중복으로 assayed되었다.
그림 1. 인플루엔자 HA의 융합 펩타이드 지역의 유니 - 1 에피토프의 보전 비율.
사용 가능한 모든 독감 융합 펩타이드는 (HA2 subunit의 N - 말단에 위치) HA의 유일한 보편적으로 보존 지역 확인 HA 시퀀스의 생물 정보학 분석. 두 위치 2 유사 (L -> I) 및 12 (G -> N이) 6 바인딩 항체에 영향을 찾을 수 없습니다라고합니다. 인플루엔자 HA (H1 - H13)의 구속력있는 13 개의 다른 subtypes 수있는 보편적인 항체는 유니 - 1 에피토프 (GLFGAIAGFIEGGW)를 사용하여 개발되었습니다.
그림 2. HA에 대한 보편적인 항체에 의해 HA 13 subtypes의 감지.
인플루엔자 바이러스 13 subtypes의 Allantoic 유체는 HA의 유니 - 1 에피토프에 대한 보편적인 항체를 사용하여 HA 단백질의 검출에 의해 다음, SDS - PAGE에서 fractionated되었습니다 embryonated 계란에 전파. NP 단백질은 polyclonal 토끼 NP 특정 항체를 사용하여 컨트롤을로드로 발견되었다. 대조군 (-)는 감염되지 않은 계란에서 allantoic 유체했다. 긍정적인 제어 (+) NIBSC, 영국에서 H1의 참조 표준되었습니다
그림 3. 인플루엔자 NA의 효소 활성 사이트와 N - 말단 근처의 순서 상동.
두 보편 보존 시퀀스는 인플루엔자 NA의 생물 정보학에 의해 효소 활성 사이트 (HCA - 2) 근처에 위치한 하나 (패널 A), N - 터미 너스 (HCA - 3) (패널 B)의 다른 발견되었습니다. 이러한 보존 아미노산 시퀀스와 펩티드가 합성 및 NA에 대한 보편적인 항체를 생성하는 데 사용되었습니다.
그림 4. NA 항체에 의해 NA 9 subtypes의 감지.
인플루엔자 바이러스 아홉 NA의 subtypes의 Allantoic 유체는 HCA - 2 (패널 A)와 HCA - 3 (패널 B) 항체를 사용하여 NA 단백질의 검출에 의해 다음, SDS - PAGE에서 fractionated되었습니다 embryonated 계란에 전파. NP 단백질은 토끼 polyclonal NP 특정 항체 (패널 C)를 사용하여 컨트롤을로드로 발견되었다. 대조군 (-)는 감염되지 않은 계란에서 allantoic 유체했다. 긍정적인 제어 (+) / 뉴 Caledonia/20/99의 rNA1를 타서 allantoic 유체되었으며 해당 antisera로 탐지.
그림 5. 인플루엔자 백신의 HA와 NA 항원의 quantitation를위한 슬롯 얼룩 절차의 플로우 차트.
같은 슬롯 얼룩 막 닦고 차단뿐만 샘플 희석에 필요한 버퍼가 먼저 준비와 PVDF 막과 바이오 점 SF의 microfiltration 장치의 조립에 필요한 필터 서류는 사전에 절어입니다. 인플루엔자 백신 및 참조 표준 샘플은 HA 또는 슬롯 얼룩에 의해 NA 감지에 대한 최적의 버퍼에 희석하고 있습니다. 바이오 점 SF의 microfiltration 장치는 제조 업체의 지침과 샘플 PVDF 막에 적용에 따라 조립합니다. HA와 NA의 항원은 각 항원에 대한 보편적인 항체를 사용하여 감지됩니다. Densitometry 분석은 테스트 샘플의 HA와 NA의 quantitation에 대해 얻은 chemiluminescence 신호에서 수행됩니다.
그림 6. 인플루엔자 백신 샘플에서 HA 항원의 검색 및 참조표준 줬어.
패널은 HA의 항원의 면역 다음 얻은 대표적인 얼룩을 보여줍니다. HA 참조 항원은 HA / ML 및 백신이 바이오 - 도트 SF의 microfiltration 장치와 PVDF 막에 적용되기 전에 4M 요소 / TBS에서 0.375 μg HA / ML의 농도로 희석되었다 0-6 μg의 농도로 희석되었다 . HA의 항원은 다음 유니 - 1 범용 항체를 사용하여 검색했습니다. 패널 B는 백신 참조 표준의 다양한 HA의 농도의 신호를 감지하여 얻은 표준 곡선의 예를 보여줍니다. 신호 강도는 HA의 농도에 비례하고 곡선은 4 - PL 모델을 맞는 데요.
그림 7. 인플루엔자 백신 샘플 및 참조 표준 NA의 항원을 감지.
패널 A와 B 쇼 관계자는 0.01 % Zwittergent / TBS와 densitometry 분석 다음과 같은 결과 4 PL 표준 곡선에 0부터 10 μg NA / ML에 이르기까지 NA의 농도로 희석 독감 예방 접종 참조 표준의 NA의 검출 다음 얻은 신호. 독감 예방 접종 샘플에서 NA의 항원의 슬롯 얼룩 분석 다음 검색 전형적인 chemiluminescence 신호의 예제는 0.01 % Zwittergent / TBS 1 μg HA / ML의 농도로 희석되었다 패널 C. 인플루엔자 백신 샘플로 표시되며로 blotted되었습니다 PVDF 막는 바이오 - 도트 SF의 microfiltration 장치를 사용하여. 0에서 2.5 μg NA / ML까지 농도와 해당 백신 참조 표준의 Dilutions는 백신 샘플에서 NA의 항원의 quantitation에 대한 표준 곡선을 형성하기 위해 같은 얼룩에 포함되었습니다. NA의 항원은 NA와 수행된 얻은 chemiluminescence 신호의 densitometry 분석에 대한 HCA - 2 보편적인 항체로 검출되었다. 각 백신 샘플 NA의 금액은 백신 참조 표준에 대한 NA 농도 대 신호 강도 값을하려하고 얻은 4 PL 표준 곡선으로부터 계산하실 수 있습니다.
이 두 표면 단백질은 면역 반응을 유도 6-11에게 가장 중요한 요소이기 때문에 바이러스 인플루엔자 바이러스는 HA와 NA의 양적 결정은 백신 연구 및 개발을 위해 중요하다. 이러한 단백질의 검출 이전에 보고된 면역 방법은 스트레인 특정 항체를 필요로합니다. 항체가 자신의 유일한 보편적으로 보존 epitopes 6-8을 인식 때문에 HA와 NA 항원 여기에 설명된 내용을 계량하는 간?...
저자는 원고의 광고 문안 검토를 위해 부인 모니카 Tocchi 감사하고 싶습니다. AMH가 캐나다에서 사우디 아라비아 문화 협회를 통해 킹 Abdulaziz 대학에서 장학금으로 지원됩니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약이나 장비의 명칭 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
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바이오도 SF의 Microfiltration 장치 | 바이오 래드 | 170-6542 | |
바이오 점 SF 필터 용지 | 바이오 래드 | 162-0161 | |
Immobilon - FL 전송 멤브레인 (PVDF) | Millipore | IPFL00010 | |
배기기 | Millipore | WP6111560 | |
Chemiluminescence BioMax 라이트 필름 | 코닥 | 178 8207 | |
FluorChem 젤 문서 시스템 | 알파 Innotech | 29-008 - 1896X | |
HA와 NA의 항원에 대한 범용 토끼 항체 | 유니 - 1 (HA) HCA - 2, HCA - 3 (NA) | 항체는 MTA를 통해 사용할 수 있거나 이전에 6,7를 설명한 절차에 따라 관심이 조사에 의해 생성하실 수 있습니다. | |
인플루엔자 예방 접종 참조 항원 | CBER / FDA 또는 NIBSC | ||
인플루엔자 백신 샘플 | 대부분의 국가에서 일반적으로 사용할 수 | ||
요소 | 시그마 - 알드리치 | U1250 | |
Zwittergent 3-14 세제 | Calbiochem | 693017 | |
트윈 - 20 | 피셔 사이 언티픽 | BP337 - 500 | |
모래 바닥 학년 차단기가 아닌 지방 건조 우유 | 바이오 래드 | 170-6404 | |
ImmunoPure 염소 방지 토끼 IgG (H + L), 복합 퍼옥시데이즈 | 써모 과학 | 31,460 | |
SuperSignal 웨스트 두라는 기간 기판을 확장 | 써모 과학 | 34,075 |
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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