Name: fsl constructs: a simple method for modifying cell/virion surfaces with a range of biological markers without affecting their viability
Uploaded: 2011-08-05T15:00:00
Duration: 9 min 38 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about FSL Constructs: A Simple Method for Modifying Cell/Virion Surfaces with a Range of Biological Markers Without Affecting their Viability at JoVE.com

Авторы благодарят Дэн Бесс от Sigma-Aldrich для представления видео. Мы также благодарим Дону отделения Евгений Черный, Скотт Chesla, Элизабет Hadac, Аманда Харрисон, Дэмиен Хиткот, Анника Халт, Чуан-Цзин Lan, Сюзанна Макинтош, Sarvani Komarraju, Елена Корчагина, Кэролайн Оливер Мартин Олссон, Стивен Паркер, Игорь Rodinov, Александр Тузиков, и Элеонора Уильямс за свои результаты и вклад в проектирование, синтез конструкции FSL и определения биологической активности.

<ol>
	<li>Waehler, R., Russell, S. J., Curiel, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+targeted+viral+vectors+for+gene+therapy.">Engineering targeted viral vectors for gene therapy.</a> Nat. Rev. Genet. 8, 573-587 (2007).</li><li>Strable, E., Finn, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+modification+of+viruses+and+virus-like+particles.">Chemical modification of viruses and virus-like particles.</a> Curr. Top. Microbiol. Immunol. 327, 1-21 (2009).</li><li>Henry, S., Bovin, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+synthetic+peptidolipids,+glycolipids+and+other+lipid-linked+structures+to+create+designer+red+cells.">The development of synthetic peptidolipids, glycolipids and other lipid-linked structures to create designer red cells.</a> Transfusion. 48, 194A-194A (2008).</li><li>Frame, T., Carroll, T., Korchagina, E., Bovin, N., Henry, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthetic+glycolipid+modification+of+red+blood+cell+membranes.">Synthetic glycolipid modification of red blood cell membranes.</a> Transfusion. 47, 876-882 (2007).</li><li>Hult, A. K., Frame, T., Henry, S., Olsson, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+cytometry+evaluation+of+red+blood+cells+transformed+with+variable+amounts+of+synthetic+A+and+B+glycolipids.">Flow cytometry evaluation of red blood cells transformed with variable amounts of synthetic A and B glycolipids.</a> Vox Sang. 95, 180-180 (2008).</li><li>Henry, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modification+of+red+blood+cells+for+laboratory+quality+control+use.">Modification of red blood cells for laboratory quality control use.</a> Curr. Opin. Hematol. 16, 467-472 (2009).</li><li>Oliver, C., Blake, D., Henry, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+neutralization+of+anti-A+and+successful+transfusion+of+A+antigen+incompatible+red+cells+in+an+animal+model.">In vivo neutralization of anti-A and successful transfusion of A antigen incompatible red cells in an animal model.</a> Transfusion. , (2011).</li><li>Oliver, C., Blake, D., Henry, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+transfusion+reactions+and+predicting+in+vivo+cell+survival+with+kodecytes.">Modeling transfusion reactions and predicting in vivo cell survival with kodecytes.</a> Transfusion. , (2011).</li><li>Heathcote, D., Carroll, T., Wang, J. J., Flower, R., Rodionov, I., Tuzikov, A., Bovin, N., Henry, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+antibody+screening+cells,+MUT+Mur+kodecytes,+created+by+attaching+peptides+onto+erythrocytes.">Novel antibody screening cells, MUT+Mur kodecytes, created by attaching peptides onto erythrocytes.</a> Transfusion. 50, 635-641 (2010).</li><li>Hadac, E. M., Federspiel, M. J., Chernyy, E., Tuzikovb, A., Korchagina, E., Bovin, N. V., Russell, S. J., Henry, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescein+and+radiolabeled+Function-Spacer-Lipid+constructs+allow+for+simple+in+vitro+and+in+vivo+bioimaging+of+enveloped+virions.">Fluorescein and radiolabeled Function-Spacer-Lipid constructs allow for simple in vitro and in vivo bioimaging of enveloped virions.</a> J Virol Meth. 10, (2011).</li><li>Blake, D., Lan, A., Love, D., Bovin, N., Henry, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorophore-kodecytes+-+fluorescent+function-spacer-lipid+(FSL)+modified+cells+for+in+vitro+and+in+vivo+analyses.">Fluorophore-kodecytes - fluorescent function-spacer-lipid (FSL) modified cells for in vitro and in vivo analyses.</a> FEBS J.. 277, 199-199 (2010).</li><li>Harrison, A. L., Olsson, M. L., Brad Jones, R., Ramkumar, S., Sakac, D., Binnington, B., Henry, S., Lingwood, C. A., Branch, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+synthetic+globotriaosylceramide+analogue+inhibits+HIV-1+infection+in+vitro+by+two+mechanisms.">A synthetic globotriaosylceramide analogue inhibits HIV-1 infection in vitro by two mechanisms.</a> Glycobiology. 27, 515-524 (2010).</li><li>Barr, K., Diegel, O., Parker, S., Bovin, N., Henry, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Function-Spacer-Lipid+(FSL)+constructs+enable+inkjet+printing+of+blood+group+antigens.">Function-Spacer-Lipid (FSL) constructs enable inkjet printing of blood group antigens.</a> FEBS J. 277, 235-235 (2010).</li><li>Lan, C. -. 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> Modeling inflammatory bowel disease [dissertation]. , (1988).</li></ol>

Дебора А. Бланк и Стивен М. Генри являются сотрудниками и акционерами Kode Biotech ограниченной патентообладателем технологии Kode. Дэн Бесс является сотрудником Sigma-Aldrich, который спонсировал производство этого видео-статьи.

Изменение клеток и вирионы с конструкциями FSL является очень простой и надежной техникой 3-11. Чтобы описать и отличить FSL построить модифицированные клетки и вирионов из немодифицированных клеток, они называются kodecytes и kodevirions соответственно 6-10, но только тогда, когда представила функциональную группу, можно показать, чтобы присутствовать на их мембране. Когда kodecytes изготавливаются с различными концентрациями конструкций FSL, они могут быть переданы от концентрации раствора FSL построить используемых для их создания, например, 15 мкг / мл kodecytes, или, если более одного FSL используется, то комбинированный термин, например, биотин kodecytes + 7,8. Когда различные клетки для сравнения, в том числе типа клеток в описании рекомендуется, например, красные клетки биотин kodecytes или эндометрия kodecytes биотин 7,8. Хотя процесс вставки очень надежен и вставки (хотя и с разной скоростью) будет происходить в широком диапазоне температур от 4 - 37 ° С и в течение нескольких минут до нескольких часов, чтобы получить воспроизводимые вставки строгий контроль времени контакта, температуры, концентрации FSL ( в том числе разбавителя формулировке), и, в меньшей степени концентрация клеток не требуется. На сегодняшний день все FSL конструкции могут быть использованы для изменения клетки тем же методом 4-11, однако ожидается, что определенные условия будут более благоприятными для рабочего процесса и / или оптимальные требования обработки клеток / вирионов быть изменены . Точная концентрация FSL для достижения желаемого эффекта необходимо определить пользователем 4. Результирующая FSL построить модифицированные клетки / вирионов обычно могут быть использованы таким же образом, как неизмененные клетки / вириона в биологических или аналитических систем 4-11. Как FSL конструкции постепенно вымывается из модифицированных поверхностей при контакте с нарушениями липидного решениями 7,8, или могли быть потреблены на активных клеток 11, эти вопросы должны рассматриваться по отношению к уровню сигнала или деятельности, полученные в течение периода времени. Kodecytes может быть фиксированным (например, глутаральдегида / формалина) после установки при условии, фиксирующие не содержит липидов элюирования растворители и функциональной группы совместим с фиксатором. Кроме фиксированные клетки могут быть изменены с помощью конструкции FSL. В дополнение к модификации клетки и вириона поверхности FSL конструкции также может вводиться непосредственно в кровоток лабораторных животных в естественных условиях вызывает изменения циркулирующих клеток 7, а также подавляет вирусы 12, токсины, 12 и антител 7. FLS конструкции использовались также для украшения липосомы и могут быть распечатаны на бумаге поверхности 13, где они обездвижить, а затем могут быть использованы в диагностических тестов. Возможность легко изменять живые клетки с расширяющийся ассортимент конструкций FSL должен доказать свою полезность исследований и разработок инструмент для изучения клеточной биологии поверхности.

<img src="/files/ftp_upload/3289/3289table1.jpg" alt="Таблица 1" /> Таблица 1. Коммерчески доступные FSL конструкции, описанные в этой статье.

fsl constructs: a simple method for modifying cell/virion surfaces with a range of biological markers without affecting their viability

The ability to modify/visualize biological surfaces, and then study the modified cell/virion in a range of in vitro and in vivo environments is essential to gaining further insight into the function of specific molecules or the entire entity. Studies of biological surface modification are generally limited to genetic engineering of the organism or the covalent attachment of chemical moieties to the cell surface1,2. However these traditional techniques expose the cell to chemical reactants, or they require significant manipulation to achieve the desired outcome, making them cumbersome, and they may also inadvertently affect the viability/functionality of the modified cell. A simple method to harmlessly modify the surface of cells is required.
Recently a new technology, KODE Technology has introduced a range of novel constructs consisting of three components: a functional head group (F), a spacer (S) and a lipid tail (L) and are known as Function-Spacer-Lipid or FSL constructs3. The spacer (S) is selected to provide a construct that is dispersible in water, yet will spontaneously and stably incorporate into a membrane. 
FSL construct functional moieties (F) so far include a range of saccharides including blood group-related determinants, sialic acids, hyaluronan polysaccharides, fluorophores, biotin, radiolabels, and a range of peptides3-12. FSL constructs have been used in modifying embryos, spermatozoa, zebrafish, epithelial/endometrial cells, red blood cells, and virions to create quality controls systems and diagnostic panels, to modify cell adhesion/ interaction/ separation/ immobilization, and for in vitro and in vivo imaging of cells/virions3-12.
The process of modifying cells/virions is generic and extremely simple. The most common procedure is incubation of cells (in lipid free media) with a solution for FSL constructs for 1-2 hours at 37&deg;C4-10. During the incubation the FSL constructs spontaneously incorporate into the membrane, and the process is complete. Washing is optional. Cells modified by FSL constructs are known as kodecytes6-9, while virions are kodevirions10.
FSL constructs as direct infusions and kodecytes/kodevirions have been used in experimental animal models7,8,10. All kodecytes/kodevirions appear to retain their normal vitality and functionality while gaining the new function of the F moiety7,8,10,11.
The combination of dispersibility in biocompatible media, spontaneous incorporation into cell membranes, and apparent low toxicity, makes FSL constructs valuable research tools for the study of cells and virions.

Watch this Scientific Journal Video about FSL Constructs: A Simple Method for Modifying Cell/Virion Surfaces with a Range of Biological Markers Without Affecting their Viability at JoVE.com

FSL Constructs: A Simple Method for Modifying Cell/Virion Surfaces with a Range of Biological Markers Without Affecting their Viability

Функция-Spacer-липидный (FSL) конструкции позволяют характеристик поверхности живых клеток и вирионы быть изменен без потери жизнеспособности. Метод требует лишь простой контакт решение FSL построить с Cell / вириона и спонтанных и устойчивой поверхности включение происходит.

Создает FSL: Простой метод Изменение Cell / Вирион Поверхности со спектром биологических маркеров не влияя на их жизнеспособность

The ability to modify/visualize biological surfaces, and then study the modified cell/virion in a range of in vitro and in vivo environments is essential ...

Research

JoVE Journal

Biology

Pyrosequencing: A Simple Method for Accurate Genotyping

Пиросеквенирования: Простой метод для точного генотипирования

Pharmacogenetic research benefits first-hand from the abundance of information provided by the completion of the Human Genome Project. With such a ...

Application of a C. elegans Dopamine Neuron Degeneration Assay for the Validation of Potential Parkinson's Disease Genes

Применение допамина Элеганс C. Анализ дегенерация нейронов для проверки потенциальных болезни Паркинсона Гены

Improvements to the diagnosis and treatment of Parkinson's disease (PD) are dependent upon knowledge about susceptibility factors that render populations ...

Fabrication of Myogenic Engineered Tissue Constructs

Изготовление Миогенный Engineered Создает тканей

Despite the fact that electronic pacemakers are life-saving medical devices, their long-term performance in pediatric patients can be problematic owing to ...

A Lectin HPLC Method to Enrich Selectively-glycosylated Peptides from Complex Biological Samples

Лектина методом высокоэффективной жидкостной хроматографии обогатить Выборочно-гликозилированного пептидов из сложных биологических образцов

Glycans are an important class of post-translational modifications. Typically found on secreted and extracellular molecules, glycan structures signal the ...

Visualizing Single-molecule DNA Replication with Fluorescence Microscopy

Визуализация одиночных молекул ДНК репликации с помощью флуоресцентной микроскопии

We describe a simple fluorescence microscopy-based real-time method for observing DNA replication at the single-molecule level. A circular, forked DNA ...

Synthesis and Calibration of Phosphorescent Nanoprobes for Oxygen Imaging in Biological Systems

Синтез и калибровка Фосфоресцирующая нанозонды для кислорода изображений в биологических системах

Oxygen measurement by phosphorescence quenching [1, 2] consists of the following steps: 1) the probe is delivered into the medium of interest (e.g. blood ...

Lineage Labeling of Zebrafish Cells with Laser Uncagable Fluorescein Dextran

Lineage Маркировка данио рерио Клетки с лазерной Uncagable Fluorescein Декстран

A central problem in developmental biology is to deduce the origin of the myriad cell types present in vertebrates as they arise from undifferentiated ...

A Simple Method for Imaging Arabidopsis Leaves Using Perfluorodecalin as an Infiltrative Imaging Medium

A Simple Method for Imaging Arabidopsis Leaves Using Perfluorodecalin as an Infiltrative Imaging Medium

Простой метод для работы с изображениями Arabidopsis Листья Использование Perfluorodecalin как инфильтративный Средний изображений

The problem of acquiring high-resolution images deep into biological samples is widely acknowledged1. In air-filled tissue such as the spongy mesophyll of ...

A Simple Protocol for Extracting Hemocytes from Wild Caterpillars

Простой протокол для извлечения Гемоциты от диких гусениц

Insect hemocytes (equivalent to mammalian white blood cells) play an important role in several physiological processes throughout an insect's life cycle ...

Recombineering Homologous Recombination Constructs in Drosophila

Recombineering Homologous Recombination Constructs in Drosophila

Recombineering Гомологичная рекомбинантные конструкции в<em&gt; Drosophila</em

The continued development of techniques for fast, large-scale manipulation of endogenous gene loci will broaden the use of Drosophila melanogaster as a ...