É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
Method Article
* Estes autores contribuíram igualmente
Um método simples blot slot foi desenvolvido para a quantificação da gripe hemaglutinina e neuraminidase viral utilizando anticorpos universal, direccionado para suas seqüências mais conservadas identificados através de análises de bioinformática. Esta abordagem inovadora pode fornecer uma alternativa útil para determinação quantitativa de todos os hemaglutinina e neuraminidase viral.
Hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA) são duas proteínas de superfície do vírus da gripe que são conhecidos por desempenhar um papel importante no ciclo de vida viral ea indução de proteção 1,2 respostas imunes. Como o principal alvo para anticorpos neutralizantes, HA é atualmente utilizada como marcador de potência da vacina de gripe e é medido por imunodifusão radial simples (SRID) 3. No entanto, a dependência do SRID sobre a disponibilidade dos anti-soros correspondentes subtipo específico causa um mínimo de 2-3 meses de atraso para o lançamento de cada nova vacina. Além disso, apesar da evidência de que NA também induz imunidade protetora 4, a quantidade de NA em vacinas contra a gripe ainda não é padronizada, devido à falta de reagentes apropriados ou método analítico 5. Assim, simples métodos alternativos capazes de quantificar antígenos HA e NA são desejáveis para a liberação rápida e melhor controle de qualidade de vacinas contra a gripe.
Regiões universalmente conservada em todas as influenza A HA disponível e seqüências de NA foram identificadas por análises de bioinformática 6-7. Uma seqüência (designado como Uni-1) foi identificado no epítopo só universalmente conservadas de HA, o peptídeo de fusão 6, enquanto duas seqüências conservadas foram identificados em neuraminidases, um perto do local enzimática ativa (designado como HCA-2) ea fechar outras para o N-terminal (designado como HCA-3) 7. Peptídeos com essas seqüências de aminoácidos foram sintetizados e usados para imunizar coelhos para a produção de anticorpos. O anticorpo contra o epitopo Uni-1 da HA foi capaz de se ligar a 13 subtipos de influenza A HA (H1-H13), enquanto os anticorpos contra o HCA-2 e HCA-3 regiões de NA foram capazes de se ligar todos os 9 subtipos de NA. Todos os anticorpos mostraram especificidade notável contra as seqüências virais como evidenciado pela observação de que qualquer reactividade cruzada com proteínas alantóide foi detectado. Estes anticorpos universal foram então usados para desenvolver ensaios blot slot para quantificar HA e NA em influenza A vacinas sem a necessidade de anti-soros específicos 7,8. Amostras da vacina foram aplicadas em uma membrana de PVDF usando um aparelho blot ranhura junto com padrões de referência diluído em concentrações variadas. Para a detecção de HA, amostras e padrão foram diluídos em primeiro Tris-buffered saline (TBS) contendo uréia 4M, enquanto para a medição de NA foram diluídos em TBS contendo 0,01% Zwittergent como estas condições melhoraram significativamente a sensibilidade de detecção. Após a detecção do HA e NA antígenos por immunoblotting com seus respectivos anticorpos universal, intensidades de sinal foram quantificados por densitometria. Quantidades de HA e NA nas vacinas foram calculados utilizando uma curva padrão estabelecida com a intensidade do sinal das várias concentrações de as referências utilizadas.
Dado que estes anticorpos se ligam a epítopos universal na HA ou NA, os investigadores interessados podem usá-los como ferramentas de pesquisa em imunoensaios que não seja o blot slot somente.
1. Preparação de reagentes e equipamentos
2. Preparação de amostras de gripe vacina e padrão de referência para HA Slot blot
Padrões de referência com a vacina contra influenza pré-determinada de conteúdo correspondente a HA as estirpes da vacina a ser testada foram obtidos a partir do Centro de Avaliação e Pesquisa Biológica (CBER / FDA, EUA) ou do Instituto Nacional de Padrão Biológica e Controle (NIBSC, UK) e são usados para a quantificação por HA blot slot. Os investigadores também pode preparar os seus próprios padrões de antígeno usando os procedimentos estabelecidos, conforme descrito nas referências 9 e 10.
3. Preparação de amostras de gripe vacina e padrão de referência para NA Slot blot
Padrões vacina contra a gripe de referência correspondente para as estirpes da vacina a ser testada foram obtidos a partir do Centro de Avaliação e Pesquisa Biológica (CBER / FDA, EUA) ou do Instituto Nacional de Padrão Biológica e Controle (NIBSC, UK) e são utilizados para a quantificação NA blot por slot. O conteúdo NA destas amostras de referência foi determinada por SDS-PAGE análise de amostras deglycosylated em conjunto com a análise de densitometria de digitalização, como descrito anteriormente 9, com pequenas modificações 10. Em resumo, as amostras da vacina deglycosylated referência (5 mg) foram misturadas com tampão de amostra e carregado no gel. O gel foi executado a 20 mA por aproximadamente 90 min até que o corante de rastreamento só correr para fora do gel, seguido por coloração Sypro. Densitometria quantificação de proteínas foi realizada utilizando um sistema de documentação Fluorchem gel (Alpha Innotech). A quantidade de NA foi determinada com base na relação das proteínas NA às proteínas totais, conforme determinado pelo ensaio de Lowry. Amostras de referência preparadas usando este método pode ser usado em blot slot para a quantificação do conteúdo NA em amostras de vacina dos fabricantes de vacinas.
4. Montagem do aparelho Microfiltração Bio-Dot SF e blotting das amostras em membrana de PVDF
5. Immunoblotting de antígenos HA e NA
6. Resultados representativos:
Análises de bioinformática disponíveis de todas as influenza A seqüências HA confirmou o N-terminal da subunidade HA2 (o peptídeo de fusão) como a única região conservada do HA. A Figura 1 mostra a taxa de conservação para cada posição de aminoácidos da sequência consenso identificado. Duas variações foram identificadas nas posições 2 (L-> I) e 12 (G-> N) do 14 N-terminal de aminoácidos HA2, mas tais variações foram encontradas para não afetar a ligação entre os anticorpos e as variantes peptídeo 6 . O epítopo Uni-1 (GLFGAIAGFIEGGW) foi escolhida para desenvolver um anticorpo universal contra a HA. Este anticorpo demonstrado especificidade notável para seqüências virais e é capaz de se ligar a 13 diferentes subtipos de influenza A HA (H1-H13) (Figura 2).
Utilizando uma abordagem similar, duas seqüências universalmente conservadas foram identificados em todas as influenza A NA, um perto do local enzimaticamente ativa (HCA-2) (Figura 3A) e outra no N-terminal (HCA-3) (Figura 3B) . Peptídeos com essas seqüências de aminoácidos foram usadas como antígenos para gerar anticorpos contra NA universal. Os anticorpos contra ambos os epitopos foram capazes de se ligar a todos os nove subtipos de NA e mostrou muito pouca reactividade cruzada com proteínas alantóide ou celular, demonstrando alta especificidade para seqüências virais NA (Figura 4).
A Figura 5 mostra uma visão geral do método blot slot para a quantificação da gripe HA e NA.
Exemplos de HA e antígeno NA blot caça-níqueis são mostrados nas Figuras 6 e 7. Figura 6A e 6C mostra resultados representativos, após a detecção do antígeno HA em um padrão de referência da gripe vacina e amostras de vacina, respectivamente. Cada amostra (padrão ou vacina) foi executado em duplicado, em poços adjacentes. Duplicatas deve mostrar Similaintensidades r após a detecção. Otimização das diluições, de incubação e tempo de exposição podem ser necessários dependendo do anticorpos utilizados.
Um exemplo de uma curva padrão típica obtida após a detecção de várias concentrações de HA a partir de uma amostra padrão da vacina de referência é mostrado na Figura 6B. A concentração de antígeno HA é proporcional à intensidade de sinal após a detecção de quimioluminescência do blot slot e se encaixa no modelo de curva 4-PL montagem para esta faixa de concentração (,0938-6 HA mg / ml).
A Figura 7 mostra resultados representativos da detecção do antígeno NA em um padrão de referência da gripe da vacina e em amostras de vacina. Análise de densidade mostrou que a intensidade do sinal obtido através da detecção do antígeno NA em várias diluições de um padrão de referência vacina por blot slot é proporcional à concentração de NA (Fig. 7A). A curva padrão resultante se encaixa um modelo quatro-PL para esta faixa de concentração (0,039-10 mg NA / ml), como mostrado na Figura 7B. Figura mostra 7C um exemplo de uma análise blot slot do conteúdo NA em amostras de vacina contra a gripe. Cada amostra foi analisada em duplicata, em poços adjacentes.
Figura 1. Taxa de Conservação do epítopo Uni-1 na região peptídeo de fusão da gripe A HA.
Análises de bioinformática disponíveis de todas as influenza A seqüências HA confirmou que o peptídeo de fusão (localizado no N-terminal da subunidade HA2) é a única região universalmente conservada do HA. Note que as duas variações na posição 2 (L-> I) e 12 (G-> N) foram encontrados para não afetar a ligação do anticorpo 6. Um anticorpo universal capaz de ligar 13 diferentes subtipos de influenza A HA (H1-H13) foi desenvolvido utilizando o Uni-1 epítopo (GLFGAIAGFIEGGW).
Figura 2. Detecção de 13 subtipos de HA por anticorpo universal contra a HA.
Líquidos alantóide de 13 subtipos de vírus influenza A propagado em ovos embrionados foram fracionadas em SDS-PAGE, seguido pela detecção de proteínas HA usando o anticorpo universal contra o epítopo Uni-1 de HA. NP proteína foi detectada como o carregamento de controle utilizando um coelho policlonal NP-anticorpo específico. Controle negativo (-) foi líquido alantóico a partir de ovos não-infectados. Controle positivo (+) foi um padrão de referência de H1 a partir NIBSC, UK
Figura 3. Homologia de seqüência da gripe A é NA perto do local enzimaticamente ativo eo N-terminal.
Duas seqüências universalmente conservadas foram identificados em influenza A é por NA bioinformática, uma localizada perto do local enzimática ativa (HCA-2) (Painel A), outro no N-terminal (HCA-3) (Painel B). Peptídeos com esses conservada seqüências de aminoácidos foram sintetizados e utilizados para gerar anticorpos contra NA universal.
Figura 4. Detecção de nove subtipos de NA por anticorpos NA.
Líquidos alantóide de nove subtipos de NA vírus influenza A propagado em ovos embrionados foram fracionadas em SDS-PAGE, seguido pela detecção de proteínas NA usando o HCA-2 (Painel A) e HCA-3 (Painel B) anticorpos. NP proteína foi detectada como o carregamento de controle utilizando um coelho de anticorpos específicos NP-policlonal (Painel C). Controle negativo (-) foi líquido alantóico a partir de ovos não-infectados. Controle positivo (+) foi enriquecida com líquido alantóico rNA1 de A / New Caledonia/20/99 e sondou com o anti-soros correspondentes.
Figura 5. Fluxograma do procedimento blot slot para a quantificação de antígenos HA e NA em vacinas contra a gripe.
Os buffers necessários para a diluição da amostra, bem como para a lavagem e bloqueio da membrana blot caça-níqueis são preparado pela primeira vez ea membrana PVDF e papéis de filtro necessário para a montagem do aparelho microfiltração Bio-Dot SF são pré-embebido. Vacina contra a gripe e as amostras padrão de referência são diluídos na buffers ideal para HA ou detecção NA blot por slot. A Bio-Dot aparelho microfiltração SF é montado de acordo com as instruções do fabricante e as amostras são aplicadas sobre a membrana PVDF. HA e NA antígenos são detectados usando os anticorpos contra o antígeno universal. Análise de densitometria é realizada nos sinais quimiluminescência obtidos para quantificação de HA e NA nas amostras testadas.
Figura 6. Detecção do antígeno HA em amostras de vacina contra a gripe e referem-sereferência padrão.
Um painel mostra uma mancha representante obtidos após imunodetecção do antígeno HA. O antígeno de referência HA foi diluído em concentrações 0-6 mg HA / ml e as vacinas foram diluídas a uma concentração de 0,375 mg HA / ml da ureia 4M / TBS antes de ser aplicado a uma membrana de PVDF com um aparelho de microfiltração Bio-Dot SF . O antígeno HA foi detectada, em seguida, usando o anticorpo Uni-1 universal. Painel B mostra um exemplo de uma curva padrão obtida através da detecção de sinais de concentrações de HA diversos a partir de um padrão de referência vacina. A intensidade do sinal é proporcional à concentração de HA ea curva se ajusta um modelo de 4-PL.
Figura 7. Detecção do antígeno em amostras NA gripe vacina e padrão de referência.
Painel A e B representante mostram sinais obtidos após a detecção de NA em um padrão de referência da gripe vacina diluída para concentrações NA variando de 0 a 10 mg NA / ml em 0,01% Zwittergent / TBS ea conseqüente 4-PL curva padrão seguintes análises densitometria. Um exemplo típico de sinais quimioluminescência detectado após uma análise blot slot de antígeno em amostras NA vacina contra a gripe é mostrado no painel C. amostras da vacina Influenza foram diluídas a uma concentração de 1 mg HA / ml em 0,01% Zwittergent / TBS e foram apagados em um PVDF membrana usando um Bio-Dot aparelho microfiltração SF. Diluições do padrão correspondente da vacina de referência, com concentrações variando 0-2,5 mg NA / ml, foram incluídos na mesma blot a fim de estabelecer uma curva padrão para quantificação do antígeno NA nas amostras de vacina. O antígeno NA foi detectado com o anticorpo HCA-2 universal contra NA e análise de densitometria dos sinais obtidos foi realizada por quimioluminescência. A quantidade de NA em cada amostra da vacina pode ser calculada em relação à curva padrão de 4-PL obtidos plotando os valores de intensidade de sinal versus a concentração NA para o padrão de referência vacina.
Determinação quantitativa da gripe viral HA e NA são fundamentais para a pesquisa e desenvolvimento de vacinas uma vez que essas duas proteínas de superfície são mais importantes componentes virais induzir respostas imunes 6-11. Relatado anteriormente métodos imunológicos para a detecção dessas proteínas exigem anticorpos cepa específica. O método blot simples, reprodutível e rápida slot para quantificar os antígenos HA e NA aqui descritos são adequados para todas as influenza A HA viral e pr...
Os autores gostariam de agradecer a Sra. Monika Tocchi para revisão editorial do manuscrito. AMH é apoiado por uma bolsa da King Abdulaziz Universidade, através da Arábia Saudita Bureau Cultural, no Canadá.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nome do reagente ou equipamento | Companhia | Número de catálogo | Comentários |
---|---|---|---|
Bio-Dot Aparelho Microfiltração SF | Bio-Rad | 170-6542 | |
Bio-Dot SF papel de filtro | Bio-Rad | 162-0161 | |
Immobilon-FL transferência de membrana (PVDF) | Millipore | IPFL00010 | |
Bomba de vácuo | Millipore | WP6111560 | |
Quimioluminescência Film Luz BioMax | Kodak | 178 8207 | |
FluorChem Sistema de Documentação Gel | Alpha Innotech | 29-008-1896X | |
Universal anticorpos de coelho contra antígenos HA e NA | Uni-1 (HA) HCA-2, HCA-3 (NA) | Anticorpos estão disponíveis através do MTA ou pode ser gerado por investigadores interessados de acordo com os procedimentos anteriormente descritos 6,7. | |
Influenza antigénio de referência vacina | CBER / FDA ou NIBSC | ||
Vacina contra a gripe amostras | Comumente disponíveis na maioria dos países | ||
Uréia | Sigma-Aldrich | U1250 | |
Detergente 14/03 Zwittergent | Calbiochem | 693017 | |
Tween-20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
Blotting Grade Bloqueador de leite não-gordura seco | Bio-Rad | 170-6404 | |
Goat ImmunoPure Anti-IgG de coelho, (H + L), peroxidase conjugado | Thermo Scientific | 31460 | |
SuperSignal Oeste Dura Extended Substrato Duração | 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.
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE
Solicitar PermissãoThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados