저자 agroinfiltration의 개발과 체외 조립 assays들의 소중한 제안에 대한 실험실의 몇몇 회원을 감사드립니다. 이 작품은 캘리포니아 대학에서 교부금에 의해 재정 지원되었다. 이 연구는 국립 과학 재단 (CBET-1144237)에서 교부금에 의해 부분에서 지원되었다.

1. 식물 재료 <ol><li> encapsidation 분석에 사용되는 Nicotiana benthamiana 공장은 4 잎 무대 (약 3~4주 오래된 식물)에 있어야합니다. </li></ol> 2. 기능성 바이러스성 게놈 구성 요소의 전달 및 표현이 agroinfiltration하여 세포를 심는 방법 <ol><li> 제 1 일 : Agrobacterium 변형 (예 : EH 105 또는 GV 3101) pCass-BMV RNA 1, BMV RNA 2 BMV RNA 3 1,2를 숨겨주가 50 kanamycin의 MG / ML로 보충 LB 한천 플레이트에서 재배되는 (위해 선정 pCASS 벡터)와 rifampicin의 100mg/ml ()는 Agrobacterium을 위해 선택됩니다. 부화는 이틀 동안 28 ° C에서 실시되고있다. </li><li> 3 일 : 50 밀리그램 / kanamycin 28 1 하루 100 밀리그램 / rifampicin의 ML ° 250 rpm으로 설정 궤도 흔드는에서 C의 ML이 포함된 LB의 국물 2 ML에 LB 한천 플레이트에서 접종 단일 군락. </li><li> 4 일 : LB의 국물 보충의 50 ML의 예방에드는 50와 MG / kanamycin과 rifampicin 100 밀리그램 / ML, 10 MM MES 산도 5.6의 ML 100 MM은 28 16 시간 동안 Erlenmeyer 플라스크에 250 ML에 문화 중 하나를 ML로 acetosyringone ° 궤도 흔드는에서 C를 250 rpm으로 . </li><li> 주 5 : 4 ° C.에서 5,000 rpm으로 10 분간 참나무 능선 튜브 또는 멸균 팔콘 튜브 및 원심 분리기로 (OD 600 1.0에 도달하면) 문화를 전송 </li><li> 이 단계에게 항생제의 완전한 제거를 보장하기 위해 한 번 더 반복, 4 ° C에서 5,000 rpm으로 10 분 동안 10 밀리미터 MgCl 2, 원심 분리기 10 ML에 펠릿를 해산. </li><li> 10 밀리미터 MgCl 2와 10 밀리미터 MES (산도 5.6)가 포함된 10 ML 버퍼에 펠렛을 일시 중지합니다. </li><li> BMV RNA 1, 2, RNA RNA 3 각 문화에 대해 OD 600 측정 및 10 밀리미터에게 MgCl 2와 10mM MES (산도 5.6)을 사용하여 0.1 OD 600으로 조정합니다. </li><li> 한 ML 각 세 0.1 OD 600 문화 현탁액을 섞는다. </li><li> acetosyringone 100 밀리미터, 믹스 신사 추가기껏해야 3 시간 동안 실온에서 혼합물은 그대로 유지. </li><li> 한 ML에 문화 현탁액을 그립니다. 바늘없는 주사기. </li><li> 북아 일로부터 2-3 잘 확장된 나뭇잎의 abaxial 측면으로 위의 문화 서스펜션 침투 부드럽게 잎의 abaxial 표면의 절반에 주사기를 눌러 benthamiana (5 단계 잎, 3-4주 오래된 식물). </li><li> 다른 나뭇잎이 침투 절차를 반복합니다. </li><li> 24 ° C.로 녹색 집 안에 침입 식물을 유지 </li><li> 수확은 4 일 게시물 침투 (DPI)에 잎이 3 침투. </li></ol> 3. BMV의 virions의 정제 <ol><li> N.를 수집 benthamiana는 세 종류의 야생 BMV의 agrotransformants를 포함하는 혼합 가스로 agroinfiltrated 떠난다. </li><li> 0.08 M MgAc, 산도 4.5 단 사용하기 전에 추가되어야하는 β-메르 캅 토 에탄올의 1백분의 1 볼륨, BMV 추출 버퍼 (0.5 M NaAc의 동일 부피 (W / V)로 멸균 유봉과 박격포의 잎을 갈아서) 3. 바이러스 수율을 최대화하기 위해, 그것은 분쇄 간단하고 효율적인 세포 파괴를 용이하게 산성 씻은 모래 (~ 0.5-1 G)를 추가하는 것이 좋습니다. </li><li> 캘리코 천에로부터 2-3 레이어를 통해 잎 추출물을 필터링하고 단말마를 수집합니다. </li><li> 다시 잎 소재의 초기 무게로 BMV 추출 버퍼의 동일한 볼륨 캘리코 천에 대한 유지 부분을 갈아서. </li><li> 캘리코 헝겊을 사용하여 여과 절차를 반복합니다. 이 단계는 4 ° C.에 실시하여야한다 </li><li> 원심 튜브에 여과물 솔루션을 전송하고 정학의 색상이 밝은 녹색을 화나게 때까지 실온에서 5 분간 미리 냉장 클로로포름과 소용돌이 동등 볼륨 (또는 쉐이크)을 추가합니다. </li><li> 4에서 12,000 rpm으로 15 분간 유화 솔루션을 원심 ° C. </li><li> 수성 단계를 수집하고 잔류 클로로포름을 제거하는 마그네틱 활동가 30 분 동안 저어. </li><li> 멸균 ultracentrifuge 관에 정지를 전송합니다. </li><li&gt; 밑받침 한 ML. 쿠션 3 등 10 %의 자당 (바이러스 추출 버퍼에 준비). </li><li> 4에서 Beckman의 ultracentrifuge에서 3 시간 동안 30,000 rpm으로 원심 ° C. </li><li> 뜨는을 취소하고 (멸균 증류수 1 / 10으로 서스펜션 버퍼 묽은 BMV 추출 버퍼를 준비하는) BMV 서스펜션 버퍼의 원하는 볼륨으로 펠렛을 일시 중지합니다. </li><li> 위의 단계에서 부분적으로 정화 virion 준비는 4 ° C.에서 28,000 rpm으로 150 분 동안 10~40%의 자당 밀도 구배 원심 분리를 받게됩니다 </li><li> 수동 또는 fractionator에 의한 바이러스 밴드를 수집합니다. 바이러스 밴드는 흰색 밝은 조명 아래에서 파란색으로 표시됩니다. </li><li> 바이러스 서스펜션 버퍼로 적어도 50 %는 바이러스 샘플을 포함 자당 솔루션을 희석. </li><li> 4에서 Beckman의 ultracentrifuge에서 30,000 rpm으로 3 시간 동안 희석 바이러스가 포함된 자당 용액을 원심 ° C. </li><li> 마지막으로 비르 중 원하는 볼륨으로 높은 정화 바이러스 펠릿을 정지우리 정학 버퍼. </li><li> OD 260에서 분광 광도계를 사용하여 virion (MG / ML)의 농도를 측정합니다. </li></ol><img alt="등식 1" src="/files/ftp_upload/3645/3645eq1.jpg" /> 참고 : RNA 내용을 바탕으로 BMV에 대한 흡광 계수가 5 4입니다. <ol start="19"><li> TEM 밑에 보면 virions의 순도 (그림)를 확인 </li></ol> 4. 체외 조립에 대한 capsid 단백질 subunits의 작성 <ol><li> 5 1X 바이러스 분리 버퍼 (; 50 MM 트리스 HCL, pH를 7.5; 1.0 밀리미터 EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) 1.0 밀리미터 DTT와 PMSF 0.5 MM 0.5 M CaCl 2) 1 리터를 준비합니다. </li><li> Sambrook 외 6에 따라 투석 막을 준비합니다. </li><li> 투석 주머니에 바이러스를 정제의 필요한 농도를 분배. </li><li> 1X 바이러스 분리 버퍼를 포함 비커에 바이러스가 포함된 투석 주머니를 놓습니다. </li><li> 4 ° C whil에서 24 시간 Dialyze전자 저어. </li><li> 4에서 15 분에 해당하는 12,000 XG에 24 시간 원심 후 투석 가방에서 솔루션을 수집 ° C. 이것은 dissociated virions에서 BMV RNA를 분리합니다. </li><li> 4 펠렛에 ° C에서 어떠한 취소 dissociated 바이러스 입자에서 3 시간 동안 Beckman의 원심 분리기에서 35,000 rpm으로 뜨는와 원심 분리기를 수집합니다. </li><li> 표면에 뜨는를 수집합니다. </li><li> 이 단계에서는 그것은 dissociated capsid 단백질 subunits로부터 오염 virion의 RNA를 제거하기 위해 필수적입니다. 이렇게하려면 8 단계에서 뜨는는 고속 원심 분리 (3 시간에서 30,000 RPM이어서 모든 RNA를 (RNA 1X 조립 버퍼에 아래 참조) 추가하지 않고 capsid 단백질 subunits의 reassembly여 야간의 또 다른 라운드를 받게됩니다 4 ° C) 펠릿 모든 조립 virions 있습니다. 이 reassembly 단계 후에 뜨는 포함 코트 단백질 subunits는 잔류 오염 RNA의 무료 것입니다. 그러나 이것을 위해, 그것은 V에 추가를 수행하는 것이 좋습니다reassembly RNA 1X 조립 버퍼를 사용하여 전용 코트 단백질 subunits로 itro. reassembly 밤이여 후 준비 (TEM을 사용하여 확인) 조립 virions 무료 여야합니다. </li><li> OD 254 및 280 nm의에서 측정하여 또는 그러한 브래드 포드 분석과 같은 다른 방법에 의한 capsid 단백질 subunits의 농도를 결정합니다. </li><li> 12~15% dissociated capsid 단백질 subunits의 무결성을 확인하는 서양 얼룩 이어 SDS-PAGE를 수행합니다. </li></ol> 5. RNA의 체외 조립에 virions를 포함하는 <ol><li> virions로 다시 조립되는 RNA의 성적 증명서를 준비하고 집중 7을 계산합니다. </li><li> capsid 단백질 subunits을 섞어서 1시 5분 (wt / wt) 5의 비율로 성적표를 알 엔. </li><li> 투석 주머니에 상기 혼합물을 분배하고 적절하게 모든 누수를 피하기 위해 확보. </li><li> 1000 ML을 준비합니다. 5 RNA 1X 조립 버퍼 (; 50 MM 트리스-HCL, pH를 7.2,, 10 MM KCl 5 밀리미터 MgCl 2, 1.0 밀리미터 DTT 50 MM NaCl)의. </li><li> 비커에 1X 조립 버퍼에 대해 반응 혼합물을 포함하는 투석 가방을 놓고 저어. </li><li> 부드럽게 저어하여 24 시간 동안 4 ° C에서 다시 조립 반응을 Dialyze. </li><li> 24 시간 이내에 투석 주머니의 혼합물을 수집하여 RNA 조립 버퍼의 1.5 ML을 추가합니다. </li><li> 30 분 동안 저속 (2,000 XG)에서 centrifuging하여 Centricon-100 컬럼을 통해이 혼합물을 전달합니다. </li><li> 30 분 동안 4 ° C에서 어셈블리 버퍼의 1.5 ML로 한 칼럼을 씻으십시오. </li><li> 두 번 이상 세척 단계를 반복합니다. </li><li> 마지막으로, 4에서 1만그램에서 원심 분리하여 다시 조립 virions을 elute ° C를 5 분 동안. </li><li> OD 260 nm의에서 virion 농도를 예상됩니다. </li></ol> 6. 광학 바이러스성 유령의 제조 (OVGs​​) <ol><li> 원하는 농도 비율 (이 보고서에 사용된 녹색과 capsid 단백질을 Indocyanine의 중량 비율이 1시 10분이었다)에서 정화 capsid 단백질로 녹색 (ICG) 8 Indocyanine 추가<html> d는 pipetting에 의해 철저하게 섞는다. </li><li> 24 시간 동안 4 ° C에서 OVG 조립 버퍼 (1 밀리미터 DTT, pH4.8, 50 MM NaAc; 1 ㎜ EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산) 1 M NaCl)에 대한 capsid 단백질과 ICG 솔루션을 Dialyze. </li><li> 24 시간 이내에, 4에서 1 시간 동안 90,000 rpm으로 투석 가방 (12 kDa 기공 크기)와 원심 분리기에서 솔루션을 수집 ° C (그림 B) </li><li> 4 ° C.에 vortexing하거나 야간 BMV 서스펜션 버퍼에서 자체적으로 중단하도록 허용함으로써 뜨는을 제거하고 BMV 서스펜션 버퍼에 펠릿을 정지 </li><li> TEM (그림 C)에 의해 OVGs의 형태를 확인합니다. </li><li> 240 NM에서 분광 광도계 (캐리 50, Varian 주식 회사)를 사용하여 950 nm의로 흡광도를 측정, ICG의 존재는 700 nm의 및 790 nm의 팔 주위 서명 흡광 봉우리가 확인된다. (그림 D) </li><li> ~ 700 nm의와 ~ 800 nm의의 전형적인 ICG 형광 봉우리가 spectrofluorometer을 사용 OVG 솔루션의 620 나노미터 여기 (그림 D) (Fluorolog 3 Jobin-Yvon)시 볼 수 있습니다. </li></ol>_title &quot;&gt; 7. 대표자 결과 <img alt="그림" src="/files/ftp_upload/3645/3645figA.jpg" /> N.에서 정화 부정적인 스테인드 BMV의 virions의 그림 A. TEM 이미지 benthamiana 공장은 세 종류의 야생 BMV의 agroconstructs (스케일 바 = 100 nm의)의 혼합물로 agroinfiltrated. <img alt="그림 B" src="/files/ftp_upload/3645/3645figB.jpg" /> 체외에서의 그림 B. 펠렛은 고속 원심 분리에 따라 함유 OVGs을 ICG 조립. <img alt="그림 C" src="/files/ftp_upload/3645/3645figC.jpg" /> 부정적인 스테인드 ICG가 포함된 OVGs의 그림 C. TEM 이미지 (스케일 바 = 100 nm의). <img alt="그림 D" src="/files/ftp_upload/3645/3645figD.jpg" /> OVGs의 그림 D.의 흡광도 (위쪽)과 형광 (아래) 스펙트럼. OVG 방출 w에 사용 여기 파장620 nm의 있습니다.

<ol>
	<li>Annamalai, P., Rao, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replication-independent+expression+of+genome+components+and+capsid+protein+of+brome+mosaic+virus+in+planta:+a+functional+role+for+viral+replicase+in+RNA+packaging.">Replication-independent expression of genome components and capsid protein of brome mosaic virus in planta: a functional role for viral replicase in RNA packaging.</a> Virology. 338, 96-111 (2005).</li><li>Annamalai, P., Rofail, F., Demason, D. A., Rao, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replication-coupled+packaging+mechanism+in+positive-strand+RNA+viruses:+synchronized+coexpression+of+functional+multigenome+RNA+components+of+an+animal+and+a+plant+virus+in+Nicotiana+benthamiana+cells+by+agroinfiltration.">Replication-coupled packaging mechanism in positive-strand RNA viruses: synchronized coexpression of functional multigenome RNA components of an animal and a plant virus in Nicotiana benthamiana cells by agroinfiltration.</a> J. Virol. 82, 1484-1495 (2008).</li><li>Annamalai, P., Rao, A. L., Foster, N., Johansen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Plant Virology Protocols. 451, 251-264 (2008).</li><li>Lane, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bromoviruses.">The bromoviruses.</a> Adv. Virus Res. 19, 151-220 (1974).</li><li>Choi, Y. G., Rao, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+studies+on+bromovirus+capsid+protein.+VII.+Selective+packaging+on+BMV+RNA4+by+specific+N-terminal+arginine+residuals.">Molecular studies on bromovirus capsid protein. VII. Selective packaging on BMV RNA4 by specific N-terminal arginine residuals.</a> Virology. 275, 207-217 (2000).</li><li>Sambrrok, J., Russel, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Molecular Cloning. A Laboratory Manual. , (2001).</li><li>Dreher, T. W., Rao, A. L., Hall, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replication+in+vivo+of+mutant+brome+mosaic+virus+RNAs+defective+in+aminoacylation.">Replication in vivo of mutant brome mosaic virus RNAs defective in aminoacylation.</a> J. Mol. Biol. 206, 425-438 (1989).</li><li>Jung, B., Rao, A. L., Anvari, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+nano-constructs+composed+of+genome-depleted+brome+mosaic+virus+doped+with+a+near+infrared+chromophore+for+potential+biomedical+applications.">Optical nano-constructs composed of genome-depleted brome mosaic virus doped with a near infrared chromophore for potential biomedical applications.</a> A.C.S. Nano. 5, 1243-1252 (2011).</li><li>Voinnet, O., Lederer, C., Baulcombe, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+viral+movement+protein+prevents+spread+of+the+gene+silencing+signal+in+Nicotiana+benthamiana.">A viral movement protein prevents spread of the gene silencing signal in Nicotiana benthamiana.</a> Cell. 103, 157-167 (2000).</li><li>Wroblewski, T., Tomczak, A., Michelmore, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+Agrobacterium-mediated+transient+assays+of+gene+expression+in+lettuce,+tomato+and+Arabidopsis.">Optimization of Agrobacterium-mediated transient assays of gene expression in lettuce, tomato and Arabidopsis.</a> Plant Biotechnol. J. 3, 259-273 (2005).</li></ol>

우리는 공개 할게 없다.

여기에 제시된 Agroinfiltration 접근 방식은 널리 식물 바이러스의 광범위한 적용이 될 수 있습니다. 이 방법의 특징 기능은 동일한 세포 - 일반적으로 식물 바이러스의 일상적으로 사용되는 기계적인 접종과 관련된 주요 단점에 여러 agroconstruct의 전송을 동기화됩니다. 생체내과 모델로 brome의 모자이크 바이러스를 이용한 체외 조립의 연구에에 의해 효율적으로 수행할 수 다음과 같은 ?...

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td></tr><tr><td> MES의 나트륨 염 </td><td> 시그마 - 올드 리치 </td><td> M2993 </td></tr><tr><td> 녹색 Indocyanine </td><td> 시그마 - 올드 리치 </td><td> I2633 </td></tr><tr><td> Beckman의 ultracentrifuge </td><td> Beckman 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 </td><td> 모델 : L8-70 </td></tr><tr><td> Centricon-100 컬럼 </td><td> Millipore </td><td> YM-100 </td></tr><tr><td> 분광 </td><td> 캐리 50, Varian 주식 회사 </td><td> 부품 번호 10068900 </td></tr><tr><td> Spectrofluorometer </td><td> Fluorolog 3 Jobin-Yvon. </td><td> 부품 번호 FL3-21 </td></tr></tbody></table>

simple and robust in vivo and in vitro approach for studying virus assembly

인간, 동물과 식물, 자손의 encapsidation 성숙하고 안정적​​인 virions에 대한 긍정-센스 RNA의 genomes의 병원성과 바이러스에 주어진 호스트에있는 감염의 설립 중에 추기경 단계입니다. 따라서 encapsidation의 연구 노하우 전염성 virions를 형성하기 위해 바이러스 어셈블리를 조절 메커니즘에 관한 정보를 deciphers. 이러한 정보는 바이러스 확산과 질병 통제 curbing의 소설 방법을 공식화에 매우 중요합니다. 바이러스 encapsidation는 생체내 및 시험 관내에서 공부하실 수 있습니다. 생체내의 게놈 encapsidation은 macromolecular 상호 작용과 subcellular compartmentalization 관련된 고도 규제를 선별하는 과정입니다. 따라서 생체내에서 바이러스 encapsidation를 포함한 이벤트가 바이러스 분아 따위에 의해 중식 및 조립 방법을 이해하는 기초 지식을 제공하는 해부하기 위해 선도적인 연구합니다. 최근 시험 관내 encapsidation에 생물 의학 IMA의 영역에서 연구에 악용되었습니다ging 및 치료 응용 프로그램입니다. 비 싸여 식물 바이러스 부정 청구 외국 재료의 시험 관내 encapsidation에의 투자에 앞서 서다. Brome의 모자이크 바이러스 (BMV), 식물 비 싸여 복수 RNA 바이러스 병원성는 생체내 및 시험 관내의 게놈 포장을 연구를위한 모델 시스템으로 사용되었습니다. Nicotiana benthamiana 공장에서 encapsidation의 assays 들어, Agrobacterium-매개 과도 표현은, agroinfiltration처럼 보이겠 동일한 세포에 여러 구성 요소의 동기화된 전달과 표현에 대한 효율적이고 강력한 기술입니다. 이 접근법에서는 desiredviral mRNAs의 cDNAs 들고 이진 플라스미드 벡터를 나르는 Agrobacterium tumefaciens 전지의 정지 1 ML 일회용 주사기 (바늘없이)보다 더 정교한 아무것도 사용하지 세포 사이 공간 withina 잎으로 침입한다. 식물 세포로의 DNA 삽입의 전송에서 이러한 프로세스 결과, T-DNA인서트는 핵에 transiently 남아 후 호스트 중합 효소 II에 의해 베꼈는데되며, 과도 표현식로 이어지는. 결과 mRNA 성적 증명서는 (뒤덮힌 및 polyadenylated)가 번역을 위해 세포질에 수출되고 있습니다. 부화의 약 24~48시간 후 침투 나뭇잎 부분은 microscopyor 생화 학적 분석을위한 샘플 수 있습니다. Agroinfiltration 동시에 transfected되는 세포의 다수 (수백 수천까지)를 허용합니다. 시험 관내 encapsidation의 경우, BMV의 정화 virions는 원심 분리하여 RNA 및 취소 dissociated virions의 제거 다음에 분리 버퍼가 포함된 염화칼슘으로부터 dialyzing하여 capsid 단백질로 dissociated 있습니다. 게놈 소진 capsid 단백질 subunits 그런 다음 원하는 바이러스성 게놈 구성 요소 또는 염료 indocyanine 같은 비 바이러스성 구성 요소와 재조 립된다.

Watch this Scientific Journal Video about Simple and Robust in vivo and in vitro Approach for Studying Virus Assembly at JoVE.com

Simple and Robust in vivo and in vitro Approach for Studying Virus Assembly

를 통해 식물 세포에 여러 바이러스 구성 요소의 배포를 동기화하는 간단하고 효율적이며 강력한 방법<em&gt; Agrobacterium</em&gt; - 중재 과도 표현이 설명되어 있습니다. 이러한 접근 방식은 복제를 공부를위한 의무입니다 encapsidation는 다음<em&gt; 체외에서</em&gt; reassembly 게놈에 비 바이러스 구성 요소는 생물 의학 응용에 적합한 광학 바이러스 귀신을 고갈.

간편하고 강력한 생체내에서과 체외에서</em바이러스 조립 유학을위한> 접근법

In viruses with positive-sense RNA genomes pathogenic to humans, animals and plants, progeny encapsidation into mature and stable virions is a cardinal ...

simple-robust-vivo-vitro-approach-for-studying-virus

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Simple and Robust in vivo and in vitro Approach for Studying Virus Assembly

12.1K 조회수.  University of California, Riverside. 를 통해 식물 세포에 여러 바이러스 구성 요소의 배포를 동기화하는 간단하고 효율적이며 강력한 방법 Agrobacterium - 중재 과도 표현이 설명되어 있습니다. 이러한 접근 방식은 복제를 공부를위한 의무입니다 encapsidation는 다음 체외에서 reassembly 게놈에 비 바이러스 구성 요소는 생물 의학 응용에 적합한 광학 바이러스 귀신을 고갈.

비디오: Simple and Robust in vivo and in vitro Approach for Studying Virus Assembly

Visualizing Dengue Virus through Alexa Fluor Labeling

The early events in the interaction between virus and cell can have profound influence on the outcome of infection. Determining the factors 
that influence this interaction could lead to improved understanding of disease pathogenesis and thus influence vaccine or therapeutic design. Hence, the development 
of methods to probe this interaction would be useful. Recent advancements in fluorophores development1-3 and imaging technology4 can be exploited to 
improve our current knowledge on dengue pathogenesis and thus pave the way to reduce the millions of dengue infections occurring annually.

The enveloped dengue virus has an external scaffold consisting of 90 envelope glycoprotein (E) dimers protecting the nucleocapsid shell, 
which contains a single positive strand RNA genome5. The identical protein subunits on the virus surface can thus be labeled with an amine reactive dye and visualized 
through immunofluorescent microscopy. Here, we present a simple method of labeling of dengue virus with Alexa Fluor succinimidyl ester dye dissolved directly in a sodium 
bicarbonate buffer that yielded highly viable virus after labeling. There is no standardized procedure for the labeling of live virus and existing manufacturer&#x2019;s protocol 
for protein labeling usually requires the reconstitution of dye in dimethyl sulfoxide. The presence of dimethyl sulfoxide, even in minute quantities, can block 
productive infection of virus and also induce cell cytotoxicity6. The exclusion of the use of dimethyl sulfoxide in this protocol thus reduced this possibility. 
Alexa Fluor dyes have superior photostability and are less pH-sensitive than the common dyes, such as fluorescein and rhodamine2, making them ideal for 
studies on cellular uptake and endosomal transport of the virus. The conjugation of Alexa Fluor dye did not affect the recognition of labeled dengue 
virus by virus-specific antibody and its putative receptors in host cells7. This method could have useful applications in virological studies.

Taking advantage of the advancements in fluorophore development and imaging technology, a simple method of Alexa Fluor labeling of dengue virus was devised to visualize the early interactions between virus and cell.

알렉사 플루어 라벨링을 통해 뎅그열 바이러스를 떠올리

The early events in the interaction between virus and cell can have profound influence on the outcome of infection. Determining the factors 
that ...

연구

면역학 및 감염병학

In Vivo Imaging Systems (IVIS) Detection of a Neuro-Invasive Encephalitic Virus

Modern advancements in imaging technology encourage further development and refinement in the way viral research is accomplished. Initially proposed by Russel and Burch in Hume's 3Rs (replacement, reduction, refinement), the utilization of animal models in scientific research is under constant pressure to identify new methodologies to reduce animal usage while improving scientific accuracy and speed. A major challenge to Hume's principals however, is how to ensure the studies are statistically accurate while reducing animal disease morbidity and overall numbers. Vaccine efficacy studies currently require a large number of animals in order to be considered statistically significant and often result in high morbidity and mortality endpoints for identification of immune protection. We utilized in vivo imaging systems (IVIS) in conjunction with a firefly bioluminescent enzyme to progressively track the invasion of the central nervous system (CNS) by an encephalitic virus in a murine model. Typically, the disease progresses relatively slowly, however virus replication is rapid, especially within the CNS, and can lead to an often, lethal outcome. Following intranasal infection of the mice with TC83-Luc, an attenuated Venezuelan equine encephalitis virus strain modified to expresses a luciferase gene; we are able to visualize virus replication within the brain at least three days before the development of clinical disease symptoms. Utilizing CNS invasion as a key encephalitic disease development endpoint we are able to quickly identify therapeutic and vaccine protection against TC83-Luc infection before clinical symptoms develop. With IVIS technology we are able to demonstrate the rapid and accurate testing of drug therapeutics and vaccines while reducing animal numbers and morbidity.

In Vivo Imaging Systems IVIS Detection of a Neuro-Invasive Encephalitic Virus

Utilizing luciferase and in vivo imaging systems (IVIS) as a novel means to identify disease endpoints before clinical developments occur. IVIS has allowed us to visualize in real time the invasion of encephalitic viruses over multiple days, providing a more accurate disease model for future study. It has also allowed us to identify the potential protective features of antivirals and vaccines faster than currently utilized animal models. The capability to utilize individual animals over multiple time points ensures reduced animal requirements, costs, and overall morbidity to the animals utilized ensuring a more humane and more scientific means of disease study.

신경 침윤성 Encephalitic 바이러스의 생체 이미징 시스템 (IVIS) 검색에서

Modern advancements in imaging technology encourage further development and refinement in the way viral research is accomplished. Initially proposed by ...

A Novel In vitro Model for Studying the Interactions Between Human Whole Blood and Endothelium

The majority of all known diseases are accompanied by disorders of the cardiovascular system. Studies into the complexity of the interacting pathways activated during cardiovascular pathologies are, however, limited by the lack of robust and physiologically relevant methods. In order to model pathological vascular events we have developed an in vitro assay for studying the interaction between endothelium and whole blood. The assay consists of primary human endothelial cells, which are placed in contact with human whole blood. The method utilizes native blood with no or very little anticoagulant, enabling study of delicate interactions between molecular and cellular components present in a blood vessel.
We investigated functionality of the assay by comparing activation of coagulation by different blood volumes incubated with or without human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). Whereas a larger blood volume contributed to an increase in the formation of thrombin antithrombin (TAT) complexes, presence of HUVEC resulted in reduced activation of coagulation. Furthermore, we applied image analysis of leukocyte attachment to HUVEC stimulated with tumor necrosis factor (TNF&#945;) and found the presence of CD16+ cells to be significantly higher on TNF&#945; stimulated cells as compared to unstimulated cells after blood contact. In conclusion, the assay may be applied to study vascular pathologies, where interactions between the endothelium and the blood compartment are perturbed.

A Novel In vitro Model for Studying the Interactions Between Human Whole Blood and Endothelium

The accessibility of reliable models to investigate vascular blood interactions in humans is lacking. We present an in vitro model of cultured primary human endothelial cells combined with human whole blood to investigate cellular interactions both in the blood (ELISA) and the vascular compartment (microscopy).

소설<em&gt; 시험관</em&gt; 인간의 전체 혈액과 내피 세포 사이의 상호 작용 유학을위한 모델

The majority of all known diseases are accompanied by disorders of the cardiovascular system. Studies into the complexity of the interacting pathways ...

In Vitro Analysis of Myd88-mediated Cellular Immune Response to West Nile Virus Mutant Strain Infection

An attenuated West Nile virus (WNV), a nonstructural (NS) 4B-P38G mutant, induced higher innate cytokine and T cell responses than the wild-type WNV in mice. Recently, myeloid differentiation factor 88 (MyD88) signaling was shown to be important for initial T cell priming and memory T cell development during WNV NS4B-P38G mutant infection. In this study, two flow cytometry-based methods &#8211; an in vitro T cell priming assay and an intracellular cytokine staining (ICS) &#8211; were utilized to assess dendritic cells (DCs) and T cell functions. In the T cell priming assay, cell proliferation was analyzed by flow cytometry following co-culture of DCs from both groups of mice with carboxyfluorescein succinimidyl ester (CFSE) - labeled CD4+ T cells of OTII transgenic mice. This approach provided an accurate determination of the percentage of proliferating CD4+ T cells with significantly improved overall sensitivity than the traditional assays with radioactive reagents. A microcentrifuge tube system was used in both cell culture and cytokine staining procedures of the ICS protocol. Compared to the traditional tissue culture plate-based system, this modified procedure was easier to perform at biosafety level (BL) 3 facilities. Moreover, WNV- infected cells were treated with paraformaldehyde in both assays, which enabled further analysis outside BL3 facilities. Overall, these in vitro immunological assays can be used to efficiently assess cell-mediated immune responses during WNV infection.

In Vitro Analysis of Myd88-mediated Cellular Immune Response to West Nile Virus Mutant Strain Infection

Two flow cytometry-based methods &#8211; an in vitro T cell priming assay and intracellular cytokine staining were utilized to measure antigen presenting capacity of dendritic cells and antigen-specific T cell responses to a West Nile virus mutant infection in mice.

웨스트 나일 바이러스 돌연변이 균주의 감염에에서 MyD88 매개 세포 면역 반응의 생체 외 분석

An attenuated West Nile virus (WNV), a nonstructural (NS) 4B-P38G mutant, induced higher innate cytokine and T cell responses than the wild-type WNV in ...

Neutrophil Isolation and Analysis to Determine their Role in Lymphoma Cell Sensitivity to Therapeutic Agents

Neutrophils are the most abundant (40% to 75%) type of white blood cells and among the first inflammatory cells to migrate towards the site of inflammation. They are key players in the innate immune system and play major roles in cancer biology. Neutrophils have been proposed as key mediators of malignant transformation, tumor progression, angiogenesis and in the modulation of the antitumor immunity; through their release of soluble factors or their interaction with tumor cells. To characterize the specific functions of neutrophils, a fast and reliable method is coveted for in vitro isolation of neutrophils from human blood. Here, a density gradient separation method is demonstrated to isolate neutrophils as well as mononuclear cells from the blood. The procedure consists of layering the density gradient solution such as Ficoll carefully above the diluted blood obtained from patients diagnosed with chronic lymphocytic leukemia (CLL), followed by centrifugation, isolation of mononuclear layer, separation of neutrophils from RBCsby dextran then lysis of residual erythrocytes. This method has been shown to isolate neutrophils &#8805; 90 % pure. To mimic the tumor microenvironment, 3-dimensional (3D) experiments were performed using basement membrane matrix such as Matrigel. Given the short half-life of neutrophils in vitro, 3D experiments with fresh human neutrophils cannot be performed. For this reason promyelocytic HL60 cells are differentiated along the granulocytic pathway using the differentiation inducers dimethyl sulfoxide (DMSO) and retinoic acid (RA). The aim of our experiments is to study the role of neutrophils on the sensitivity of lymphoma cells to anti-lymphoma agents. However these methods can be generalized to study the interactions of neutrophils or neutrophil-like cells with a large range of cell types in different situations.

Neutrophils are the most abundant type of white blood cells. The isolation of neutrophils from human blood by density gradient separation method and the differentiation of human promyelocytic (HL60) cells along the granulocytic pathway are described here; to test their role on sensitivity of lymphoma cells to anti-lymphoma agents.

호중구의 분리 및 분석 치료제에 림프종 세포 감도에서 자신의 역할을 확인하는 방법

Neutrophils are the most abundant (40% to 75%) type of white blood cells and among the first inflammatory cells to migrate towards the site of ...

In Vitro Disassembly of Influenza A Virus Capsids by Gradient Centrifugation

Acid-triggered molecular processes closely control cell entry of many viruses that enter through the endocytic system. In the case of influenza A virus (IAV), virus fusion with the endosomal membrane as well as the subsequent disassembly of the viral capsid, called uncoating, is governed by the ionic conditions inside endocytic vesicles. The early steps in the virus life cycle are hard to study because endosomes cannot be directly accessed experimentally, creating the need for an in vitro approach. Here, we describe a method based on velocity gradient centrifugation of purified virions through a two-layer glycerol gradient, which enables analysis of the IAV core and its stability. The gradient contains a non-ionic detergent (NP-40) in its lower layer to remove the viral membrane by solubilization as the virus sediments toward the bottom. At neutral pH, viral cores are pelleted as stable structures. The major core components, matrix protein (M1) and the viral ribonucleoproteins (vRNPs), can be clearly identified in the pellet fraction by SDS-PAGE. Decreasing the pH to 6.0 or lower in the bottom layer selectively removes M1 from the pellet followed by release of vRNPs at more acidic conditions. Viral protein bands on Coomassie-stained gels can be subjected to densitometric quantification to monitor intermediate states of IAV disassembly. Besides pH, other factors that influence viral core stability can be assessed, such as salt concentration and putative viral uncoating factors, simply by modifying the detergent-containing glycerol layer accordingly. Taken together, the presented technique allows highly reproducible and quantitative analysis of viral uncoating in vitro. It can be applied to other enveloped viruses that undergo complex uncoating processes.

In Vitro Disassembly of Influenza A Virus Capsids by Gradient Centrifugation

Disassembly of influenza A virus cores during virus entry into host cells is a multistep process. We describe an in vitro method to analyze the early stages of viral uncoating. In this approach, velocity gradient centrifugation is used to biochemically dissect the steps that initiate uncoating under defined conditions.

그라데이션 원심 분리에 의해 인플루엔자 A 바이러스 캡시드의 생체 외 분해에

Acid-triggered molecular processes closely control cell entry of many viruses that enter through the endocytic system. In the case of influenza A virus ...

A Simple and Efficient Approach to Construct Mutant Vaccinia Virus Vectors

The CRISPR-associated endonuclease Cas9 can edit particular genomic loci directed by a single guide RNA (gRNA). The CRISPR/Cas9 system has been successfully employed for editing genomes of various organisms. Here we describe a protocol for editing the vaccinia virus (VV) genome in the cytoplasm of VV-infected CV-1 cells using the RNA-guided Cas9. RNA-guided Cas9 induces double-stranded DNA breaks facilitating homologous recombination efficiently and specifically in the targeted site of VV and a transgene can be incorporated into these sites by homologous recombination. By using a site-specific homologous vector with transgene(s), a N1L gene-deleted VV with the red fluorescence protein (RFP) gene incorporated in this region was generated with a successful recombination efficiency 10 times greater than that obtained from the conventional homologous recombination method. This protocol demonstrates successful use of RNA-guided Cas9 system to generate mutant VVs with enhanced efficiency.

Vaccinia virus (VV) has been widely used in biomedical research and the improvement of human health. This article describes a simple, highly efficient method to edit the VV genome using a CRISPR-Cas9 system.

간단하고 효율적인 접근 방법은 돌연변이 백시 니아 바이러스 벡터를 구축하기

The CRISPR-associated endonuclease Cas9 can edit particular genomic loci directed by a single guide RNA (gRNA). The CRISPR/Cas9 system has been ...

In Vitro Methods for Comparing Target Binding and CDC Induction Between Therapeutic Antibodies: Applications in Biosimilarity Analysis

Therapeutic monoclonal antibodies (mAbs) are relevant to the treatment of different pathologies, including cancers. The development of biosimilar mAbs by pharmaceutical companies is a market opportunity, but it is also a strategy to increase drug accessibility and reduce therapy-associated costs. The protocols detailed here describe the evaluation of target binding and CDC induction by rituximab in Daudi cells. These two functions require different structural regions of the antibody and are relevant to the clinical effect induced by rituximab. The protocols allow the side-to-side comparison of a reference rituximab and a marketed rituximab biosimilar. The evaluated products showed differences both in target binding and CDC induction, suggesting that there are underlying physicochemical differences and highlighting the need to analyze the impact of those differences in the clinical setting. The methods reported here constitute simple and inexpensive in vitro models for the evaluation of the activity of rituximab biosimilars. Thus, they can be useful during biosimilar development, as well as for quality control in biosimilar production. Furthermore, the presented methods can be extrapolated to other therapeutic mAbs.

In Vitro Methods for Comparing Target Binding and CDC Induction Between Therapeutic Antibodies: Applications in Biosimilarity Analysis

This protocol describes the in vitro comparison of two key functional characteristics of rituximab: target binding and complement-dependent cytotoxicity (CDC) induction. The methods were employed for a side-to-side comparison between reference rituximab and a rituximab biosimilar. These assays can be employed during biosimilar development or as a quality control in their production.

체외 방법에서 대상 바인딩 및 치료 항체 사이 CDC 유도 비교 : 응용 프로그램 생물학적 동등성 분석에

Therapeutic monoclonal antibodies (mAbs) are relevant to the treatment of different pathologies, including cancers. The development of biosimilar mAbs by ...

An Efficient and Simple Method to Establish NK and T Cell Lines from Patients with Chronic Active Epstein-Barr Virus Infection

A number of methods have been described to establish NK/T cell lines from patients with lymphoma or lymphoproliferative syndrome. These methods employed feeder cells, purified NK or T cells with as much as 10 mL of blood, or a high-dose of IL-2. This study presents a new method with a powerful and simple strategy to establish NK and T cell lines by culturing the peripheral blood mononuclear cells (PBMC) with the addition of recombinant human IL-2 (rhIL-2), and uses as little as 2 mL of whole blood. The cells can proliferate quickly in two weeks and be maintained for more than 3 months. With this method, 7 NK or T cell lines have been established with a high success rate. This method is simple, reliable, and applicable to establishing cell lines from more cases of CAEBV or NK/T cell lymphoma.

A simple method for obtaining NK and T cell clones from CAEBV patients was developed with high efficiency, a small amount of peripheral blood, and a low-dose of IL-2.

NK과 만성 활성 엡 스타인-바 바이러스 감염을 가진 환자에서 T 셀 라인을 설정 하는 효율적이 고 간단한 방법

A number of methods have been described to establish NK/T cell lines from patients with lymphoma or lymphoproliferative syndrome. These methods employed ...

A Simple Flow Cytometry Based Assay to Determine In Vitro Antibody Dependent Enhancement of Dengue Virus Using Zika Virus Convalescent Serum

Antibody dependent enhancement of infection has been shown to play a major role in Dengue viral pathogenesis. Traditional assays that measure the capacity of antibodies or serum to enhance infection in impermissible cell lines have relied on using viral output in the media followed by plaque assays to quantify infection. More recently, these assays have examined Dengue virus (DENV) infection in the cell lines using fluorescently labeled antibodies. Both these approaches have limitations that restrict the widespread use of these techniques. Here, we describe a simple in vitro assay using Dengue virus reporter viral particles (RVPs) that express green fluorescent protein and K562 cells to examine antibody dependent enhancement (ADE) of DENV infection using serum that was obtained from rhesus macaques 16 weeks after infection with Zika virus (ZIKV). This technique is reliable, involves minimal manipulation of cells, does not involve the use of live replication competent virus, and can be performed in a high throughput format to get a quantitative readout using flow cytometry. Additionally, this assay can be easily adapted to examine antibody dependent enhancement (ADE) of other flavivirus infections such as Yellow Fever virus (YFV), Japanese Equine Encephalitis virus (JEEV), West Nile virus (WNV) etc. where RVPs are available. The ease of setting up the assay, analyzing the data, and interpreting results makes it highly amenable to most laboratory settings.

A Simple Flow Cytometry Based Assay to Determine In Vitro Antibody Dependent Enhancement of Dengue Virus Using Zika Virus Convalescent Serum

We describe a simple and easy protocol for measuring antibody dependent enhancement of infection by Zika virus convalescent serum using Dengue virus Reporter Viral Particles.

간단한 Cytometry 결정 체 외에서 항 체 의존의 향상 뎅기열 바이러스 Zika 바이러스 미리 혈 청을 사용 하 여 분석 결과 기반으로

Antibody dependent enhancement of infection has been shown to play a major role in Dengue viral pathogenesis. Traditional assays that measure the capacity ...

간편하고 강력한 생체내에서과 체외에서 접근법