Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Простой метод блот слот был разработан для количественной оценки гриппа вирусного гемагглютинина и нейраминидазы с использованием универсальных антител ориентации их наиболее сохраняется последовательности, выявленных в ходе анализа биоинформатики. Этот инновационный подход может обеспечить полезную альтернативу количественное определение всех вирусных гемагглютинина и нейраминидазы.
Hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA) are two surface proteins of influenza viruses which are known to play important roles in the viral life cycle and the induction of protective immune responses1,2. As the main target for neutralizing antibodies, HA is currently used as the influenza vaccine potency marker and is measured by single radial immunodiffusion (SRID)3. However, the dependence of SRID on the availability of the corresponding subtype-specific antisera causes a minimum of 2-3 months delay for the release of every new vaccine. Moreover, despite evidence that NA also induces protective immunity4, the amount of NA in influenza vaccines is not yet standardized due to a lack of appropriate reagents or analytical method5. Thus, simple alternative methods capable of quantifying HA and NA antigens are desirable for rapid release and better quality control of influenza vaccines.
Universally conserved regions in all available influenza A HA and NA sequences were identified by bioinformatics analyses6-7. One sequence (designated as Uni-1) was identified in the only universally conserved epitope of HA, the fusion peptide6, while two conserved sequences were identified in neuraminidases, one close to the enzymatic active site (designated as HCA-2) and the other close to the N-terminus (designated as HCA-3)7. Peptides with these amino acid sequences were synthesized and used to immunize rabbits for the production of antibodies. The antibody against the Uni-1 epitope of HA was able to bind to 13 subtypes of influenza A HA (H1-H13) while the antibodies against the HCA-2 and HCA-3 regions of NA were capable of binding all 9 NA subtypes. All antibodies showed remarkable specificity against the viral sequences as evidenced by the observation that no cross-reactivity to allantoic proteins was detected. These universal antibodies were then used to develop slot blot assays to quantify HA and NA in influenza A vaccines without the need for specific antisera7,8. Vaccine samples were applied onto a PVDF membrane using a slot blot apparatus along with reference standards diluted to various concentrations. For the detection of HA, samples and standard were first diluted in Tris-buffered saline (TBS) containing 4M urea while for the measurement of NA they were diluted in TBS containing 0.01% Zwittergent as these conditions significantly improved the detection sensitivity. Following the detection of the HA and NA antigens by immunoblotting with their respective universal antibodies, signal intensities were quantified by densitometry. Amounts of HA and NA in the vaccines were then calculated using a standard curve established with the signal intensities of the various concentrations of the references used.
Given that these antibodies bind to universal epitopes in HA or NA, interested investigators could use them as research tools in immunoassays other than the slot blot only.
1. Приготовление реагентов и оборудования
2. Подготовка вакцины против гриппа образцы и эталон для ГК слот пятно
Вакцина против гриппа эталонов с заранее заданными HA содержание соответствующих вакцинных штаммов для тестирования были получены из Центра биопрепаратов оценке и исследованиям (СБЕР / FDA, США) и Национального института биологических Стандартные и контроля (NIBSC, Великобритания) и используются для количественного HA по слотам пятно. Следователи также могут подготовить свои собственные стандарты антигена с использованием установленных процедур, как описано в ссылках 9 и 10.
3. Подготовка вакцины против гриппа образцы и эталон для Н. А. слот пятно
Вакцина против гриппа эталонов соответствующих вакцинных штаммов для тестирования были получены из Центра биопрепаратов оценке и исследованиям (СБЕР / FDA, США) и Национального института биологических Стандартные и контроля (NIBSC, Великобритания) и используются для количественного Н.А. по слотам пятно. Содержание НС этих контрольных образцов определяли по SDS-PAGE анализа deglycosylated образцов в сочетании с денситометрии сканирования анализ, как описано выше 9, с небольшими изменениями 10. Короче говоря, deglycosylated вакцины контрольных образцов (5 мкг) смешивали с образцами буфера и погружены на гель. Гель работать при токе 20 мА в течение примерно 90 мин, пока отслеживания красителя просто запустить из геля, а затем окрашивание Sypro. Денситометрии количественного белков было проведено с использованием документации Fluorchem гелевой системы (Альфа Иннотек). Количество Н.А. была определена на основе соотношения белков НС общего белка, как это определено анализа Лоури. Ссылка образцах, изготовленных с помощью этого метода можно использовать в слоте пятном для количественной оценки содержания НС в вакцины образцы вакцины производителям.
4. Ассамблея Био-Dot SF аппарата Микрофильтрация и промокательной образцов на PVDF мембраны
5. Иммуноблоттинг ГК и Н. А. антигенов
6. Представитель Результаты:
Биоинформатика анализ всех доступных гриппа HA последовательностей подтвердил N-конце HA2 субъединицы (слияние пептид), как только консервативная область ГК. На рисунке 1 показана сохранения скорости для каждого положении аминокислоты выявленных консенсусной последовательности. Два варианта были определены в положениях 2 (L-> I) и 12 (G-> N) из 14 N-концевых аминокислот HA2, но такие изменения были признаны не влияют на связь между антителами и пептидных вариантов 6 . Uni-1 эпитопа (GLFGAIAGFIEGGW) была выбрана для разработки универсальных антител против ГА. Это антитело продемонстрировали замечательную специфичность для вирусных последовательностей и способен связывать до 13 различных подтипов гриппа HA (H1-H13) (рис. 2).
Используя аналогичный подход, два универсальных сохраняется последовательности были идентифицированы у всех грипп, Н. А. одна близко к ферментативно активный центр (HCA-2) (рис. 3а), а другой на N-конце (HCA-3) (рис. 3б) . Пептиды с этими аминокислотных последовательностей использовали в качестве антигенов для создания универсальных антител к NA. Антитела против обоих эпитопы, способные связываться с все 9 подтипов НА и показали очень мало перекрестная реактивность к аллантоисную или клеточных белков, что свидетельствует о высокой специфичностью в отношении вирусных последовательностей Н. А. (рис. 4).
На рисунке 5 показан обзор методов слот пятном для количественной оценки гриппа HA и NA.
Примеры HA и NA антиген слот-блот-анализа показаны на рисунках 6 и 7. Рис 6A и 6C показывает, представитель результаты после обнаружения HA антигена в ссылку гриппа стандартные вакцины и вакцины образцов соответственно. Каждый образец (стандартный или вакцины) был запущен в двух экземплярах, в соседних скважинах. Дубликаты должны показать similaГ интенсивности после обнаружения. Оптимизация антител разведения, инкубации и время экспозиции может потребоваться в зависимости от антител используется.
Пример типичной стандартной кривой, полученной после выявления различных концентрациях ГК из стандартного образца ссылкой вакцина показана на рисунке 6B. Концентрации антигена HA пропорциональна интенсивности сигнала следующие хемилюминесценции обнаружения слот пятно и соответствует 4-PL подгонки кривой модель этого диапазона концентраций (0,0938 до 6 мкг HA / мл).
Рисунок 7 показывает, представитель результатов обнаружения антигена НС в эталон вакцины против гриппа и вакцин образцов. Плотность анализ показал, что интенсивность сигнала, полученного путем обнаружения антигена Н. А. в различных разведений стандартной вакциной ссылкой на слот пятно пропорциональна концентрации NA (рис. 7а). В результате стандартной кривой соответствует 4-PL модель этого диапазона концентраций (0,039 до 10 мкг NA / мл), как показано на рисунке 7B. Рис 7C показан пример анализа слот-блот-НС в содержании образцов вакцины против гриппа. Каждый образец анализировали в двух экземплярах, в соседних скважинах.
Рисунок 1. Сохранение скорости Uni-1 эпитопа в районе слияния пептида гриппа HA.
Биоинформатика анализ всех доступных гриппа HA последовательностей подтвердил, что слияние пептид (расположен на N-конце HA2 подразделения) является единственным универсальным консервативной области ГК. Обратите внимание, что две вариации в положении 2 (L-> I) и 12 (G-> N) было установлено, не влияют на антитела 6. Универсальных антител, способных связываться 13 различных подтипов гриппа HA (H1-H13) был разработан с использованием Uni-1 эпитопа (GLFGAIAGFIEGGW).
Рисунок 2. Обнаружение 13 подтипов HA всеобщим антител против ГА.
Аллантоисной жидкости из 13 подтипов вируса гриппа А распространяется в куриных эмбрионов фракционировали в SDS-PAGE, после обнаружения HA белков, используя универсальные антитела против Uni-1 эпитопа ГК. Н. П. белок был обнаружен как загрузка управления с использованием поликлональных кролика NP-специфических антител. Отрицательный контроль (-) была аллантоисной жидкости из незараженных яиц. Положительный контроль (+) была ссылка стандарт Н1 от NIBSC, Великобритания
Рисунок 3. Последовательности гомологии гриппа Н. А. возле ферментативно активного центра и N-конца.
Два универсально сохраняется последовательности были выявлены при гриппе парламента Армении по биоинформатике, один из которых расположен рядом ферментативных активного центра (HCA-2) (группы), другие на N-конце (HCA-3) (группа Б). Пептиды с этим сохраняется аминокислотных последовательностей были синтезированы и используются для создания универсальных антител к NA.
Рисунок 4. Обнаружение 9 подтипов NA NA антителами.
Аллантоисной жидкости из девяти подтипов НА вируса гриппа А распространяется в куриных эмбрионов фракционировали в SDS-PAGE, после обнаружения белков Н. А. использования HCA-2 (группа А) и HCA-3 (группа B) антител. Н. П. белок был обнаружен как загрузка управления с использованием поликлональных кролика NP-специфических антител (Группа С). Отрицательный контроль (-) была аллантоисной жидкости из незараженных яиц. Положительный контроль (+) был аллантоисной жидкости подсыпали rNA1 А / Новая Caledonia/20/99 и исследовали с соответствующей сыворотки.
Рисунок 5. Блок-схема процедуры пятно слот для количественного определения HA и NA антигенов в противогриппозных вакцин.
Буферов необходимо для разведения образцов, а также для мытья и блокирование мембраны слот пятно сначала подготовить и PVDF мембраны и фильтра документы, необходимые для сборки Био-Dot аппарата микрофильтрации SF предварительно пропитанной. Вакцина против гриппа и эталонных образцов стандартных разводят в оптимальном буферов для HA и NA обнаружения слот пятно. Био-Dot SF микрофильтрации аппарат собран в соответствии с инструкциями изготовителя и образцов применяются на мембрану PVDF. HA и NA антигены обнаружены с помощью универсальных антител против каждого антигена. Денситометрии анализ проводится по хемилюминесценции сигналов, полученных для количественного определения HA и NA в тестируемых образцах.
Рисунок 6. Обнаружение HA антигена в образцах вакцины против гриппа и обратитесьENCE стандарта.
Группа показывает, представитель пятно получены следующие иммунодетекции антигена HA. Антигена HA ссылкой разбавляют до концентрации от 0 до 6 мкг HA / мл и вакцин разбавляют до концентрации 0,375 мкг HA / мл в 4M мочевины / TBS лишь после этого используются мембраны PVDF с Био-Dot аппарата микрофильтрации SF . Антигена HA тогда обнаружены с помощью Uni-1 универсальный антител. Группа B показывает пример стандартной кривой, полученной путем обнаружения сигналов различной концентрации ГК из эталона вакцины. Интенсивность сигнала пропорциональна концентрации ГК и кривая соответствует 4-PL модели.
Рисунок 7. Обнаружение антигена НС в вакцины против гриппа образцов и эталонного стандарта.
Группа А и В показывают, представитель сигналов, полученных после обнаружения НС в ссылку вакцины против гриппа стандартных разбавляют до Н. А. концентрациях от 0 до 10 мкг NA / мл в 0,01% Zwittergent / TBS и в результате 4-PL стандартной кривой следующие денситометрии анализов. Примером типичного сигналы хемилюминесценции выявлена после анализа слот-блот-антиген Н. А. в образцах вакцины против гриппа показана в панели образцов C. Вакцина против гриппа разбавляли до концентрации 1 мкг HA / мл в 0,01% Zwittergent / TBS и были уничтожены на PVDF мембраны использованием Био-Dot SF микрофильтрации аппарата. Растворы соответствующего эталона вакцины, в концентрациях от 0 до 2,5 мкг NA / мл, были включены в тот же пятно с целью установления стандартной кривой для количественного определения антигена НС в вакцине образцов. Антиген Н. был обнаружен с HCA-2 универсальных антител против Н. А., денситометрия анализа сигналов, полученных хемилюминесценции была выполнена. Количество НС в каждой вакцины образец может быть рассчитана на 4-PL стандартной кривой, полученной путем построения значений интенсивности сигнала от концентрации НС за эталон вакцины.
Количественное определение вирусной гриппа HA и NA имеют решающее значение для исследований и разработки вакцины, так как эти две поверхностные белки являются наиболее важными компонентами вирусной вызывать иммунный ответ 6-11. Ранее сообщалось, иммунологические методы обнаружен?...
Авторы хотели бы поблагодарить г-жа Моника Tocchi для редакционного обзора рукописи. AMH поддерживается стипендии от короля Абдель Азиза университета, через Саудовской Аравии культурного бюро в Канаде.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Название реагентов или оборудования | Компания | Номер в каталоге | Комментарии |
---|---|---|---|
Био-Dot SF Микрофильтрация аппарата | Bio-Rad | 170-6542 | |
Био-Dot SF Фильтровальная бумага | Bio-Rad | 162-0161 | |
Immobilon-ФЗ передача мембрана (PVDF) | Millipore | IPFL00010 | |
Вакуум-насос | Millipore | WP6111560 | |
Хемилюминесценция BioMax свет фильм | Кодак | 178 8207 | |
FluorChem Гель Документация системы | Альфа Иннотек | 29-008-1896X | |
Универсальные антитела кролика против HA и NA антигенов | Uni-1 (HA), HCA-2, ГЛК-3 (NA) | Антитела, которые доступны через MTA или могут быть получены заинтересованными исследователями в порядке, описанной ранее 6,7. | |
Вакцина против гриппа ссылкой антигена | СБЕР / FDA или NIBSC | ||
Образцы Вакцина против гриппа | Обычно имеются в большинстве стран | ||
Мочевина | Sigma-Aldrich | U1250 | |
Zwittergent 3-14 моющих средств | Calbiochem | 693017 | |
Твин-20 | Fisher Scientific | BP337-500 | |
Blotting класса Blocker обезжиренное сухое молоко | Bio-Rad | 170-6404 | |
ImmunoPure Коза Anti-IgG кролика, (H + L), пероксидазы конъюгированная | Thermo Scientific | 31460 | |
SuperSignal Запад Дура Расширенный Продолжительность субстрата | 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.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены