Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Representative Results
Discussion
Acknowledgements
Materials
References
Immunology and Infection
Influenza A-virus (IAV) -infectie activeert de caspasen die gastheer en virale eiwitten splitsen, die op hun beurt pro- en antivirale functies hebben. Door gebruik te maken van remmers, RNA-interferentie, site-gerichte mutagenese en western blotting en RT-qPCR-technieken, werden caspasen geïdentificeerd in geïnfecteerde zoogdiercellen die gastheercorticonctine en histondeacetylasen splitsen.
Caspases, een familie van cysteïneproteasen, orkestreert geprogrammeerde celdood als reactie op verschillende stimuli, waaronder microbiële infecties. Aanvankelijk beschreven als optredend door apoptose, is nu bekend dat geprogrammeerde celdood drie onderling verbonden paden omvat: pyroptose, apoptose en necroptose, samen bedacht als één proces, PANoptosis. Invloed Een virusinfectie (IAV) induceert PANoptosis in zoogdiercellen door de activering van verschillende caspasen te induceren, die op hun beurt verschillende gastheer- en virale eiwitten splitsen, wat leidt tot processen zoals de activering van de aangeboren antivirale respons van de gastheer of de afbraak van antagonistische gastheereiwitten. In dit verband is caspase 3-gemedieerde splitsing van gastheercorticactine, histondeacetylase 4 (HDAC4) en histondeacetylase 6 (HDAC6) ontdekt in zowel dierlijke als menselijke epitheelcellen als reactie op de IAV-infectie. Om dit aan te tonen, werden remmers, RNA-interferentie en plaatsgerichte mutagenese gebruikt, en vervolgens werden de splitsing of resistentie tegen splitsing en het herstel van cortactine, HDAC4 en HDAC6 polypeptiden gemeten door western blotting. Deze methoden, in combinatie met RT-qPCR, vormen een eenvoudige maar effectieve strategie om de gastheer te identificeren, evenals virale eiwitten die caspase-gemedieerde splitsing ondergaan tijdens een infectie van IAV of andere menselijke en dierlijke virussen. Het huidige protocol werkt de representatieve resultaten van deze strategie uit en de manieren om deze effectiever te maken worden ook besproken.
Influenza A-virus (IAV) is het prototypische lid van de Orthomyxoviridae-familie en staat erom bekend wereldwijde epidemieën en onvoorspelbare pandemieën te veroorzaken. IAV veroorzaakt menselijke ademhalingsziekte, influenza, algemeen bekend als "griep". De griep is een acute ziekte die resulteert in de inductie van gastheer pro- en anti-inflammatoire aangeboren immuunresponsen en de dood van epitheelcellen in de menselijke luchtwegen. Beide processen worden beheerst door een fenomeen dat geprogrammeerde celdood1 wordt genoemd. De signalering voor geprogrammeerde celdood wordt geïnduceerd zodra verschillende pathogeenherkenningsrecept....
Wettelijke goedkeuringen werden verkregen van de University of Otago Institutional Biological Safety Committee om te werken met de IAV en zoogdiercellen. Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) of menselijke longalveolaire epitheliale A549-cellen en IAV H1N1-subtypen werden gebruikt voor deze studie. IAV werd gekweekt in kippeneieren, zoals elders beschreven17. Steriele en aseptische omstandigheden werden gebruikt om met zoogdiercellen te werken, en een bioveiligheidsniveau 2 (of fysieke insluiting 2) fa.......
Behandeling met caspase 3-remmer
Er is ontdekt dat gastheer cortactine, HDAC4 en HDAC6 polypeptiden degradatie ondergaan als reactie op IAV-infectie in zowel honden (MDCK) als menselijke (A549, NHBE) cellen 7,8,9. Door de bovenstaande benaderingen te gebruiken, werd ontdekt dat IAV-geïnduceerde gastheer caspasen, met name caspase 3, hun afbraak 7,8,9.......
Het is vastgesteld dat virussen de gastheerfactoren en -paden in hun voordeel afstemmen. Op hun beurt weerstaan de gastheercellen dat door verschillende strategieën toe te passen. Een van die strategieën is PANoptosis, die gastheercellen gebruiken als een antivirale strategie tegen virusinfecties. Virussen zoals IAV hebben echter hun eigen strategieën ontwikkeld om PANoptosis tegen te gaan en in hun voordeel te exploiteren 1,3,6
De auteur erkent Jennifer Tipper, Bilan Li, Jesse vanWestrienen, Kevin Harrod, Da-Yuan Chen, Farjana Ahmed, Sonya Mros, Kenneth Yamada, Richard Webby, de BEI Resources (NIAID), de Health Research Council van Nieuw-Zeeland, de Maurice and Phyllis Paykel Trust (Nieuw-Zeeland), de H.S. en J.C. Anderson Trust (Dunedin), en de Afdeling Microbiologie en Immunologie en School of Biomedical Sciences (Universiteit van Otago).
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
A549 cells | ATCC | CRM-CCL-185 | Human, epithelial, lung |
Ammonium chloride | Sigma-Aldrich | A9434 | |
Caspase 3 Inhibitor | Sigma-Aldrich | 264156-M | Also known as 'InSolution Caspase-3 Inhibitor II - Calbiochem' |
cOmplete, Mini Protease Inhibitor Cocktail | Roche | 11836153001 | |
Goat anti-NP antibody | Gift from Richard Webby (St Jude Children’s Research Hospital, Memphis, USA) to MH | ||
Lipofectamine 2000 Transfection Reagent | ThermoFisher Scientific | 31985062 | |
Lipofectamine RNAiMAX Transfection Reagent | ThermoFisher Scientific | 13778150 | |
MDCK cells | ATCC | CCL-34 | Dog, epithelial, kidney |
MG132 | Sigma-Aldrich | M7449 | |
Minimum Essential Medium (MEM) | ThermoFisher Scientific | 11095080 | Add L-glutamine, antibiotics or other supplements as required |
MISSION siRNA Universal Negative Control #1 | Sigma-Aldrich | SIC001 | |
Odyssey Fc imager with Image Studio Lite software 5.2 | LI-COR | Odyssey Fc has been replaced with Odyssey XF and Image Studio Lite software has been replaced with Empiria Studio software. | |
Pierce BCA Protein Assay Kit | ThermoFisher Scientific | 23225 | |
Plasmid expressing human cortactin-GFP fusion | Addgene | 50728 | Gift from Kenneth Yamada to Addgene |
Pre-designed small interferring RNA (siRNA) to caspase 3 | Sigma-Aldrich | NM_004346 | siRNA ID: SASI_Hs01_00139105 |
Pre-designed small interferring RNA to caspase 6 | Sigma-Aldrich | NM_001226 | siRNA ID: SASI_Hs01_00019062 |
Pre-designed small interferring RNA to caspase 7 | Sigma-Aldrich | NM_001227 | siRNA ID: SASI_Hs01_00128361 |
Pre-designed SYBR Green RT-qPCR Primer pairs | Sigma-Aldrich | KSPQ12012 | Primer Pair IDs: H_CASP3_1; H_CASP6_1; H_CASP7_1 |
Protran Premium nitrocellulose membrane | Cytiva (Fomerly GE Healthcare) | 10600003 | |
Rabbit anti-actin antibody | Abcam | ab8227 | |
Rabbit anti-cortactin antibody | Cell Signaling | 3502 | |
Rabbit anti-GFP antibody | Takara | 632592 | |
SeeBlue Pre-stained Protein Standard | ThermoFisher Scientific | LC5625 | |
Transfection medium, Opti-MEM | ThermoFisher Scientific | 11668019 | |
Tris-HCl, NaCl, SDS, Sodium Deoxycholate, Triton X-100 | Merck | ||
Trypsin, TPCK-Treated | Sigma-Aldrich | 4370285 |
ABOUT JoVE
Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved