Name: purification of pathogen vacuoles from legionella-infected phagocytes
Uploaded: 2012-06-19T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Purification of Pathogen Vacuoles from Legionella-infected Phagocytes at JoVE.com

Onderzoek in ons laboratorium werd ondersteund door het Max von Pettenkofer Institute, Ludwig-Maximilians Universiteit van München, het Duitse Research Foundation (DFG, HI 1511/3-1) en het Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) &quot;Medische Infection Genomics&quot;-initiatief ( 0315834C).

1. De voorbereidingen voor LCV Isolatie <ol><li> Streak op Legionella pneumophila de productie van DsRed-Express 13,14 uit glycerol voorraad op CYE agar platen met 5 ug / ml chlooramfenicol (Cam) vier dagen voor de LCV isolatie. Incubeer de kiemen bij 37 ° C. </li><li> Zaad uit 1 x 10 7 D. discoideum produceren GFP-calnexin of RAW264.7 murine macrofagen in 75 cm2 weefselkweekflessen een dag voor infectie. Gebruik 10 ml HL5 medium met 20 ug / ml G418 voor D. disco...

<ol>
	<li>Hilbi, H., Hoffmann, C., Harrison, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Legionella+spp.+outdoors:+colonization,+communication+and+persistence.">Legionella spp. outdoors: colonization, communication and persistence.</a> Environ. Microbiol. Rep. 3, 286-296 (2011).</li><li>Zhu, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+identification+of+protein+substrates+of+the+Dot/Icm+type+IV+transporter+of+Legionella+pneumophila.">Comprehensive identification of protein substrates of the Dot/Icm type IV transporter of Legionella pneumophila.</a> PLoS ONE. 6, e17638 (2011).</li><li>Hilbi, H., Weber, S., Finsel, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anchors+for+effectors:+subversion+of+phospho-inositide+lipids+by+Legionella.">Anchors for effectors: subversion of phospho-inositide lipids by Legionella.</a> Front Microbiol. 2, 91 (2011).</li><li>Hubber, A., Roy, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+host+cell+function+by+Legionella+pneumophila+type+IV+effectors.">Modulation of host cell function by Legionella pneumophila type IV effectors.</a> Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 26, 261-283 (2010).</li><li>Kima, P. E., Dunn, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploiting+calnexin+expression+on+phagosomes+to+isolate+Leishmania+parasitophorous+vacuoles.">Exploiting calnexin expression on phagosomes to isolate Leishmania parasitophorous vacuoles.</a> Microb. Pathog. 38, 139-145 (2005).</li><li>L&#252;hrmann, A., Haas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+to+purify+bacteria-containing+phagosomes+from+infected+macrophages.">A method to purify bacteria-containing phagosomes from infected macrophages.</a> Methods Cell Sci. 22, 329-341 (2000).</li><li>Sturgill-Koszycki, S., Haddix, P. L., Russell, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interaction+between+Mycobacterium+and+the+macrophage+analyzed+by+two-dimensional+polyacrylamide+gel+electrophoresis.">The interaction between Mycobacterium and the macrophage analyzed by two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis.</a> Electrophoresis. 18, 2558-2565 (1997).</li><li>Fernandez-Mora, E., Polidori, M., L&#252;hrmann, A., Schaible, U. E., Haas, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maturation+of+Rhodococcus+equi-containing+vacuoles+is+arrested+after+completion+of+the+early+endosome+stage.">Maturation of Rhodococcus equi-containing vacuoles is arrested after completion of the early endosome stage.</a> Traffic. 6, 635-653 (2005).</li><li>Mills, S. D., Finlay, B. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+characterization+of+Salmonella+typhimurium+and+Yersinia+pseudotuberculosis-containing+phagosomes+from+infected+mouse+macrophages:+Y.+pseudotuberculosis+traffics+to+terminal+lysosomes+where+they+are+degraded.">Isolation and characterization of Salmonella typhimurium and Yersinia pseudotuberculosis-containing phagosomes from infected mouse macrophages: Y. pseudotuberculosis traffics to terminal lysosomes where they are degraded.</a> Eur. J. Cell Biol. 77, 35-47 (1998).</li><li>Shevchuk, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteomic+analysis+of+Legionella-containing+phagosomes+isolated+from+Dictyostelium.">Proteomic analysis of Legionella-containing phagosomes isolated from Dictyostelium.</a> Int. J. Med. Microbiol. 299, 489-508 (2009).</li><li>Brombacher, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rab1+guanine+nucleotide+exchange+factor+SidM+is+a+major+phosphatidylinositol+4-phosphate-binding+effector+protein+of+Legionella+pneumophila.">Rab1 guanine nucleotide exchange factor SidM is a major phosphatidylinositol 4-phosphate-binding effector protein of Legionella pneumophila.</a> J. Biol. Chem. 284, 4846-4856 (2009).</li><li>Urwyler, S., Finsel, I., Ragaz, C., Hilbi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+Legionella-containing+vacuoles+by+immuno-magnetic+separation.">Isolation of Legionella-containing vacuoles by immuno-magnetic separation.</a> Curr. Protoc. Cell Biol. Chapter 3, Unit 3 (2010).</li><li>Urwyler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proteome+analysis+of+Legionella+vacuoles+purified+by+magnetic+immunoseparation+reveals+secretory+and+endosomal+GTPases.">Proteome analysis of Legionella vacuoles purified by magnetic immunoseparation reveals secretory and endosomal GTPases.</a> Traffic. 10, 76-87 (2009).</li><li>Mampel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planktonic+replication+is+essential+for+biofilm+formation+by+Legionella+pneumophila+in+a+complex+medium+under+static+and+dynamic+flow+conditions.">Planktonic replication is essential for biofilm formation by Legionella pneumophila in a complex medium under static and dynamic flow conditions.</a> Appl. Environ. Microbiol. 72, 2885-2895 (2006).</li></ol>

In tegenstelling tot eerder gepubliceerde werkwijzen wordt dit protocol op twee stappen, eerst de scheiding van bedrijfsauto door een immuno-magnetische benadering, en anderzijds de zuivering van bedrijfsauto door dichtheid gradiënt centrifugatie. De LCV isolatie kan worden gevolgd door fluorescentiemicroscopie bij een fluorescent gelabelde bacteriën en GFP-cellen of antilichamen kleuring gebruikt. Het protocol beschreven is een eenvoudige ongecompliceerde methode waardoor de verrijking van bedrijfsauto met een hoge z...

purification of pathogen vacuoles from legionella-infected phagocytes

De opportunistische pathogeen Legionella pneumophila is een amoebe-resistente bacterie, die ook repliceert in alveolaire macrofagen waardoor voor de ernstige longontsteking &quot;veteranenziekte&quot; 1. In protozoa en zoogdieren fagocyten, L. pneumophila maakt gebruik van een geconserveerd mechanisme om een specifieke, replicatie-tolerante compartiment, de &quot;Legionella-bevattende vacuole&quot; (LCV) te vormen. LCV vorming vereist dat de bacteriële ICM / Dot type IV secretie systeem (T4SS), die maar liefst 275 &quot;effector&quot; eiwitten translokeert in gastheercellen. De effectoren manipuleren gastheer eiwitten en lipiden en communiceren met secretie, endosomale en mitochondriale organellen 2-4. De vorming van een complexe bedrijfsauto, robuuste en redundante proces moeilijk te vatten in een reductionistische wijze. Een integrale aanpak is nodig om volledig te begrijpen LCV vorming, inclusief een globale analyse van het padOgen-host factor interacties en hun temporele en ruimtelijke dynamiek. Als een eerste stap op weg naar dit doel, zijn intact lichte bedrijfswagens gezuiverd en geanalyseerd met behulp van proteomics en lipidomics. De samenstelling en de vorming van pathogeen bevattende vacuolen is onderzocht door proteoomanalyse met vloeistofchromatografie en 2-D gelelektroforese gekoppeld met massaspectrometrie. Vacuolen geïsoleerd van zowel de sociale bodem amoebe Dictyostelium discoideum of zoogdieren fagocyten koesterde Leishmania 5, Listeria 6, Mycobacterium 7, Rhodococcus 8, 9 of Salmonella Legionella spp. 10. De zuivering protocollen gebruikt in deze studie zijn tijdrovend en moeizaam, omdat hiervoor bijvoorbeeld elektronenmicroscopie LCV morfologie integriteit en zuiverheid analyseren. Bovendien zijn deze protocollen niet gebruikmaken van specifieke kenmerken van de ziekteverwekker vacuole voor enrichment. De hier beschreven methode overwint deze beperkingen door gebruik D. discoideum het produceren van een fluorescente marker LCV en door zich te richten de bacteriële effector eiwit SIDC, die selectief ankers om het LCV membraan door te binden aan fosfatidylinositol 4-fosfaat (PtdIns (4) P) 3,11. Bedrijfsauto zijn verrijkt in een eerste stap van immuno-magnetische scheiding met affiniteit-gezuiverde primaire antilichaam tegen SIDC en een tweede antilichaam gekoppeld met magnetische korrels, gevolgd in een tweede stap een klassieke Histodenz dichtheid gradiënt centrifugatie 12,13 (Fig. 1) . Een proteoom studie van geïsoleerde lichte bedrijfswagens van D. discoideum bleek meer dan 560 gastheercel eiwitten, zoals eiwitten geassocieerd met fagocytaire vesicles, mitochondria, ER en Golgi, alsmede enkele GTPases, die niet in LCV vorming betrokken bij 13. Lichte bedrijfswagens verrijkt en gezuiverd met debeschreven protocol kan hier verder worden geanalyseerd met behulp van microscopie (immunofluorescentie, elektronenmicroscopie), biochemische methoden (Western blot) en proteomics of lipiden benaderingen.

Watch this Scientific Journal Video about Purification of Pathogen Vacuoles from Legionella-infected Phagocytes at JoVE.com

Purification of Pathogen Vacuoles from Legionella-infected Phagocytes

Dit artikel beschrijft een werkwijze voor de isolatie en zuivering van intacte<em&gt; Legionella</em&gt;-Met vacuolen (lichte bedrijfsvoertuigen) van amoebe en macrofagen. De twee-staps protocol omvat LCV verrijking van immuno-magnetische scheiding met een antilichaam tegen bacteriële LCV marker en verdere zuivering door dichtheid gradiënt centrifugatie.

Zuivering van Pathogeen vacuolen uit<em&gt; Legionella</em&gt;-Geïnfecteerde Fagocyten

The opportunistic pathogen Legionella pneumophila is an amoeba-resistant bacterium, which also replicates in alveolar macrophages thus causing the severe ...

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Purification of Pathogen Vacuoles from Legionella-infected Phagocytes

Invasion of Human Cells by a Bacterial Pathogen

Invasie van menselijke cellen door een bacteriële pathogenen

Here we will describe how we study the invasion of human endothelial cells by bacterial pathogen Staphylococcus aureus . The general protocol can be ...

One-day Workflow Scheme for Bacterial Pathogen Detection and Antimicrobial Resistance Testing from Blood Cultures

Eendaagse Workflow Regeling bacteriële pathogenen detectie en antimicrobiële resistentie testen van Blood Cultures

Bloodstream infections are associated with high mortality rates because of the probable manifestation of sepsis, severe sepsis and septic shock1. ...

Purification and Visualization of Lipopolysaccharide from Gram-negative Bacteria by Hot Aqueous-phenol Extraction

Zuivering en Visualisatie van Lipopolysaccharide van Gram-negatieve bacteriën door Hot Waterige-fenolextractie

Lipopolysaccharide (LPS)  is a major component of Gram-negative bacterial outer membranes. It is a tripartite molecule consisting of  lipid A, which is ...

Affinity Purification of Influenza Virus Ribonucleoprotein Complexes from the Chromatin of Infected Cells

Affiniteit Zuivering van Influenza Virus ribonucleoproteïne Complexen van het chromatine van geïnfecteerde cellen

Like all negative-strand RNA viruses, the genome of influenza viruses is packaged in the form of viral ribonucleoprotein complexes (vRNP), in which the ...

Live-cell Video Microscopy of Fungal Pathogen Phagocytosis

Live-cel Video Microscopie van pathogene schimmel Fagocytose

Phagocytic clearance of fungal pathogens, and microorganisms more generally, may be considered to consist of four distinct stages: (i) migration of ...

Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) Assays for the Species-specific Detection of Eimeria that Infect Chickens

Loop-mediated Isothermal Amplification LAMP Assays for the Species-specific Detection of Eimeria that Infect Chickens

-Loop gemedieerde Isothermisch Amplification (LAMP) Testen voor de Species-specifieke detectie van<em&gt; Eimeria</em&gt; Dat Kippen infecteren

Eimeria species parasites, protozoa which cause the enteric disease coccidiosis, pose a serious threat to the production and welfare of chickens. In the ...

RNA Purification from Intracellularly Grown Listeria monocytogenes in Macrophage Cells

RNA Purification from Intracellularly Grown Listeria monocytogenes in Macrophage Cells

RNA Zuivering van Intracellulair Grown<em&gt; Listeria monocytogenes</em&gt; In macrofaag-cellen

Analysis of the transcriptome of bacterial pathogens during mammalian infection is a valuable tool for studying genes and factors that mediate infection. ...

Isolation, Characterization, and Purification of Macrophages from Tissues Affected by Obesity-related Inflammation

Isolatie, karakterisering en zuivering van macrofagen uit weefsels beïnvloed door zwaarlijvigheidbetrekking hebbende ontsteking

Obesity promotes a chronic inflammatory state that is largely mediated by tissue-resident macrophages as well as monocyte-derived macrophages. ...

Identification of Virulence Markers of Mycobacterium abscessus for Intracellular Replication in Phagocytes

Identification of Virulence Markers of Mycobacterium abscessus for Intracellular Replication in Phagocytes

Identificatie van merkers van de virulentie van Mycobacterium abscessus voor intracellulaire replicatie in fagocyten

What differentiates Mycobacterium abscessus from other saprophytic mycobacteria is the ability to resist phagocytosis by human macrophages and the ability ...

Purification of Extracellular Trypanosomes, Including African, from Blood by Anion-Exchangers (Diethylaminoethyl-cellulose Columns)

Purification of Extracellular Trypanosomes, Including African, from Blood by Anion-Exchangers Diethylaminoethyl-cellulose Columns

Zuivering van extracellulaire trypanosomen, met inbegrip van Staten in Afrika, van bloed door Anion-wisselaars (Diethylaminoethyl-gemengd met cellulose kolommen)

This method allows the separation of trypanosomes, parasites responsible for animal and human African trypanosomiasis (HAT), from infected blood. This is ...