Name: expression and purification of virus-like particles for vaccination
Uploaded: 2016-06-02T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Expression and Purification of Virus-like Particles for Vaccination at JoVE.com

Мы хотим отметить предыдущие члены лаборатории Росса, которые помогли оптимизировать протокол для максимальной эффективности и доходности.

1. млекопитающим Expression System для генерации гриппа H3N2 VLP <ol><li> Подклон вирусные структурные гликопротеины гемагглютинин (НА), нейраминидаза (NA), и вирус иммунодефицита человека Затычка р55 (ВИЧ) в эукариотические экспрессирующие векторы, такие , как описано ранее pTR600. 7 </li><li> Amplify ДНК в х?...

<ol>
	<li>Zeltins, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Construction+and+characterization+of+virus-like+particles:+a+review.">Construction and characterization of virus-like particles: a review.</a> Mol Biotechnol. 53, 92-107 (2013).</li><li>Jain, N. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formulation+and+stabilization+of+recombinant+protein+based+virus-like+particle+vaccines.">Formulation and stabilization of recombinant protein based virus-like particle vaccines.</a> Adv Drug Deliv Rev. , (2014).</li><li>Mair, C. M., Ludwig, K., Herrmann, A., Sieben, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Receptor+binding+and+pH+stability+-+how+influenza+A+virus+hemagglutinin+affects+host-specific+virus+infection.">Receptor binding and pH stability - how influenza A virus hemagglutinin affects host-specific virus infection.</a> Biochim. Biophys. Acta. 1838, 1153-1168 (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engerix-B+package+insert.">Engerix-B package insert.</a> GlaxoSmithKline, Research Triangle Park, NC. , (2013).</li><li>Giles, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+computationally+optimized+hemagglutinin+virus-like+particle+vaccine+elicits+broadly+reactive+antibodies+that+protect+nonhuman+primates+from+H5N1+infection.">A computationally optimized hemagglutinin virus-like particle vaccine elicits broadly reactive antibodies that protect nonhuman primates from H5N1 infection.</a> J Infect Dis. 205, 1562-1570 (2012).</li><li>Giles, B. M., Ross, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+computationally+optimized+broadly+reactive+antigen+(COBRA)+based+H5N1+VLP+vaccine+elicits+broadly+reactive+antibodies+in+mice+and+ferrets.">A computationally optimized broadly reactive antigen (COBRA) based H5N1 VLP vaccine elicits broadly reactive antibodies in mice and ferrets.</a> Vaccine. 29, 3043-3054 (2011).</li><li>Green, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=C3d+enhancement+of+neutralizing+antibodies+to+measles+hemagglutinin.">C3d enhancement of neutralizing antibodies to measles hemagglutinin.</a> Vaccine. 20, 242-248 (2001).</li><li>Bright, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-Clade+Protective+Immune+Responses+to+Influenza+Viruses+with+H5N1+HA+and+NA+Elicited+by+an+Influenza+Virus-Like+Particle.">Cross-Clade Protective Immune Responses to Influenza Viruses with H5N1 HA and NA Elicited by an Influenza Virus-Like Particle.</a> PLoS ONE. 3, e1501 (2008).</li><li>Yondola, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Budding+Capability+of+the+Influenza+Virus+Neuraminidase+Can+Be+Modulated+by+Tetherin.">Budding Capability of the Influenza Virus Neuraminidase Can Be Modulated by Tetherin.</a> J Virol. 85, 2480-2491 (2011).</li><li>Schneider-Ohrum, K., Ross, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virus-like+particles+for+antigen+delivery+at+mucosal+surfaces.">Virus-like particles for antigen delivery at mucosal surfaces.</a> Curr Top Microbiol Immunol. 354, 53-73 (2012).</li><li>Murawski, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Newcastle+disease+virus-like+particles+containing+respiratory+syncytial+virus+G+protein+induced+protection+in+BALB/c+mice,+with+no+evidence+of+immunopathology.">Newcastle disease virus-like particles containing respiratory syncytial virus G protein induced protection in BALB/c mice, with no evidence of immunopathology.</a> J Virol. 84, 1110-1123 (2010).</li><li>Quan, F. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viruslike+particle+vaccine+induces+protection+against+respiratory+syncytial+virus+infection+in+mice.">Viruslike particle vaccine induces protection against respiratory syncytial virus infection in mice.</a> J Infect Dis. 204, 987-995 (2011).</li><li>Ross, T. M., Tang, X., Lu, H. R., Olagnier, D., Kirchenbaum, G. A., Evans, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=COBRA-Based+Dengue+Tetravalent+Vaccine+Elicits+Neutralizing+Antibodies+Against+All+Four+Dengue+Serotypes.">COBRA-Based Dengue Tetravalent Vaccine Elicits Neutralizing Antibodies Against All Four Dengue Serotypes.</a> J Vaccine Immunotechnology. 1 (7), (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Manual+for+the+Laboratory+Diagnosis+and+Virological+Surveillance+of+Influenza.">Manual for the Laboratory Diagnosis and Virological Surveillance of Influenza.</a> World Health Organization. , (2011).</li><li>Mitnaul, L. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Balanced+Hemagglutinin+and+Neuraminidase+Activities+Are+Critical+for+Efficient+Replication+of+Influenza+A+Virus.">Balanced Hemagglutinin and Neuraminidase Activities Are Critical for Efficient Replication of Influenza A Virus.</a> J Virol. 74, 6015-6020 (2000).</li><li>Jarvis, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods in Enzymology. 463, 191-222 (2009).</li><li>Pijlman, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enveloped+virus-like+particles+as+vaccines+against+pathogenic+arboviruses.">Enveloped virus-like particles as vaccines against pathogenic arboviruses.</a> Biotechnol J. 10, 659-670 (2015).</li><li>Park, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+efficacy+of+crude+virus-like+particle+vaccine+against+HPAI+H5N1+in+chickens+and+its+application+on+DIVA+strategy.">Protective efficacy of crude virus-like particle vaccine against HPAI H5N1 in chickens and its application on DIVA strategy.</a> Influenza Other Respir Viruses. 7, 340-348 (2013).</li><li>Gangadharan, D., Smith, J., Weyant, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biosafety+Recommendations+for+Work+with+Influenza+Viruses+Containing+a+Hemagglutinin+from+the+A/goose/Guangdong/1/96+Lineage.+MMWR.+Recommendations+and+reports+:+Morbidity+and+mortality+weekly+report.">Biosafety Recommendations for Work with Influenza Viruses Containing a Hemagglutinin from the A/goose/Guangdong/1/96 Lineage. MMWR. Recommendations and reports : Morbidity and mortality weekly report.</a> Recommendations and reports / Centers for Disease Control. 62, 1-7 (2013).</li></ol>

Мы использовали методы, описанные выше, чтобы успешно экспрессировать и очистить СВП и VLPs, состоящие из нескольких структурных белков для различных патогенов. В общем, мы используем системы экспрессии в клетках млекопитающих, чтобы произвести наши VLPs. Тем не менее, в наших руках, млекоп...

Вирусные частицы (VLP) являются утвержденной технологии для вакцинации человека. На самом деле, некоторые из более современно лицензированных вакцин, в том числе вируса папилломы человека (ВПЧ) и гепатита В (HepΒ) вакцины используют этот подход. VLPs образуются из структурных белков, способных к самоорганизации. Собранные частицы имитируют вирусные морфологию, но не может инфицировать или репликации, поскольку они испытывают недостаток в вирусных геномов. VLP, может быть экспрессирован и очищен от ряда прокариотических и эукариотических систем. Обзор литературы показал , что различные системы экспрессии используются в следующих размерах: бактерии - 28%, дрожжи - 20%, завод - 9%, насекомых - 28%, а у млекопитающих - 15% 1. Следует отметить, что вакцины против ВПЧ на основе капсидного белка L1 продуцируются в дрожжах (Гардасил) или в системе клеток насекомых (Церварикс) 2. Вакцины HepΒ, Recombivax и Engerix-Β, также производятся в дрожжах, и состоят из HepΒ поверхностного антигена 3, 4. Мы используем системы экспрессии клеток млекопитающих и насекомых для производства VLPs, требующих совместного экспрессию нескольких структурных белков для сборки. Наша работа сосредоточена на разработке, производстве и очистки VLP на основе вакцин против патогенов человека: вирус гриппа, респираторно-синцитиальный вирус (RSV), вирус денге (DENV), и вирус чикунгуньи (CHIKV). Наши методы являются достаточно гибкими , чтобы обеспечить коэкспрессией многочисленных структурных белков из нескольких плазмид экспрессии, или одной плазмиды экспрессии (рисунок 1). Ранее мы получали и очищали вирус H5N1 VLPs собранный из коэкспрессией плазмид , кодирующих гемагглютинин гриппа (HA), нейраминидаза (NA) и матрица (M1) в эмбриональной почки человека 293Т 5,6. Гены оптимизированными в отношении кодонов для экспрессии в клетках млекопитающих, и клонировали в pTR600, эукариотической вектор экспрессии, содержащий промотор цитомегаловируса немедленного раннего промотора плюс Интрон А для инициирования TransCription эукариотических вставок и бычий сигнал полиаденилирования гормона роста для прекращения транскрипции 7. Аналогичный подход с использованием трех плазмидной коэкспрессии HA, NA (рис 1А) и альтернативного вирусного белка матрикса, ВИЧ Gag p55, был использован для генерации человеческого подтипа сезонного гриппа H3N2 VLPs в данном исследовании , и было показано , для генерации VLPs такого же размера , как частицы гриппа 8. Хотя вакцины против гриппа преимущественно вызывают анти-HA антитела, добавление нейраминидазы вируса гриппа посредничает сиалидазу активность , чтобы позволить VLP многообещающий из трансфецированных клеток 9 , а также представить дополнительные иммуногенных целей. Для получения RSV VLPs, мы также выбрали неродственного ядро ВИЧ Gag для разработки прототипические вакцин , которые представляют исключительно RSV поверхностных гликопротеинов для дальнейшей демонстрации гибкости формирования VLP с использованием ВИЧ - Gag, как описано выше , и характеризуется с помощью электронной микроскопии 6,10. другиеРанее было показано , что VLP , представляя RSV гликопротеины могут быть собраны с использованием различных вирусных компонентов от вируса болезни Ньюкасла (NDV) 11 и матрицы 12 гриппа. гликопротеин последовательности поверхности Полноразмерные были использованы в этом исследовании, чтобы сохранить нативные конформации, которые могут быть необходимы для функционального связывания рецептора и анализа распознавания антител с помощью твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA). Наши примеры использования отдельных систем плазмида экспрессии для получения частиц являются DENV и CHIKV. В случае DENV, мы можем производить субвирусного частицы (СВП) без капсида в клетках 293Т из одной плазмиды , содержащей кассету экспрессии PRM / Е структурный ген 13. Термин SVP используется для обозначения отсутствия белка ядра или капсида в сборке вирусных структурных белков. CHIK VLP, также могут быть получены с помощью одной плазмиды, содержащей CHIKV структурный ген кассетные, кодирующий капсида и белки оболочки, или в Insect клетки путем инфицирования рекомбинантным бакуловирусом , кодирующей тот же структурный ген , кассету , оптимизированные для экспрессии клеток насекомых (Фиг.1В - C). Конечный результат выражения рассмотренных выше подходов является высвобождение VLPs в среду для культивирования клеток, которые затем могут быть очищены с помощью ультрацентрифугирования через 20% глицерина демпфировать. В этом отчете мы представляем методы, чтобы выразить и очистить эти VLPs от клеточных систем млекопитающих и насекомых.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="786">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Plasmid Maxi Kit</td>
			<td style="width:167px;">Qiagen</td>
			<td style="width:119px;">12163</td>
			<td style="width:247px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">DMEM</td>
			<td style="width:167px;">Cellgro</td>
			<td>10-013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Lipofectamine</td>
			<td style="width:167px;">Life Technologies</td>
			<td>L3000075</td>
			<td>Lipofectamine 2000, Lipofectamine 3000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Opti-MEM I</td>
			<td style="width:167px;">Life Technologies</td>
			<td>31985062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:255px;">Bac-to-Bac Baculovirus Expression System</td>
			<td style="width:167px;">Life Technologies</td>
			<td style="width:119px;">10359-016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Cimarec I 6 multipoint stirrer plate</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">50094596</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Polyclear ultracentrifuge tubes</td>
			<td style="width:167px;">Seton</td>
			<td style="width:119px;">7025</td>
			<td>Confirm appropriate tubes for ultracentrifuge and bucket size</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Micro BCA Protein Assay Kit</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">23235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Phosphate citrate buffer</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">P4922</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">o-phenylenediamine dihydrochloride&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">P8287</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">0.22 &#956;m vacuum filter top (500 mL)</td>
			<td style="width:167px;">Nalgene</td>
			<td style="width:119px;">569-0020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Glycerol</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">G5516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">H2SO4</td>
			<td style="width:167px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">339741&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Sf-900 II SFM</td>
			<td style="width:167px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">10902-096</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

expression and purification of virus-like particles for vaccination

Вирусоподобные частицы (VLP) и субвирусного частицы (СВП) являются альтернативный подход к вирусным конструкции вакцины, которая предлагает преимущества повышенной биологической безопасности и стабильности по сравнению с использованием живых микроорганизмов. Неинфекционные и самосборки, VLPs используются, чтобы представить структурные белки в качестве иммуногенов, обходя потребность живых патогенов или рекомбинантных вирусных векторов для доставки антигена. В этой статье мы покажем различные стадии проектирования и разработки VLP для будущих применений в доклинических испытаний на животных. Процедура включает в себя следующие этапы: выбор антигена, экспрессию антигена в клеточной линии выбора, очистки VLPs / СВП и количественному отношению к антигену дозирования. Показано использование обеих клеточных линий млекопитающих и насекомых для экспрессии наших антигенов и продемонстрировать, как методологии отличаются доходности. Методология, представленная может применяться к различным патогенам и может быть достигнуто путем замены антигенов с иммуногенной улuctural белки микроорганизмов пользователя интерес. VLPs и СВП помочь с антигенной характеризации и отбора лучших вакцин-кандидатов.

выходы VLP были переменными с помощью вирусного антигена дизайн конструкции. В этом протоколе, мы продемонстрировали использование насекомых и млекопитающих клеток для производства СВП или VLPs в супернатанте и очистки с помощью ультрацентрифугирования. Четыре подтип?...

Watch this Scientific Journal Video about Expression and Purification of Virus-like Particles for Vaccination at JoVE.com

Expression and Purification of Virus-like Particles for Vaccination

Здесь мы приводим протокол для синтеза вирусоподобных частиц, используя либо бакуловируса или системы экспрессии млекопитающих и очистки ультрацентрифугирования. Этот высоко настраиваемый подход используется для выявления вирусных антигенов в качестве мишеней вакцины в безопасной и гибкой основе.

Экспрессия и очистка вирусоподобных частиц для вакцинации

Virus-like particles (VLPs) and subviral particles (SVPs) are an alternative approach to viral vaccine design that offers the advantages of increased ...

Research

JoVE Journal

Biology

The Preparation of Primary Hematopoietic Cell Cultures From Murine Bone Marrow for Electroporation

Подготовка первичных гемопоэтических клеточных культур из костного мозга мышей для Электропорация

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser ...

Staining of Proteins in Gels with Coomassie G-250 without Organic Solvent and Acetic Acid

Окрашивание белков в гелях Кумасси G-250 без органических растворителей и уксусной кислоты

In classical protein staining protocols using Coomassie Brilliant Blue (CBB), solutions with high contents of toxic and flammable organic solvents ...

Using an Automated Cell Counter to Simplify Gene Expression Studies: siRNA Knockdown of IL-4 Dependent Gene Expression in Namalwa Cells

Использование автоматизированных счетчиков сотовый для упрощения исследования экспрессии генов: миРНК Нокдаун ИЛ-4 зависимости экспрессии генов в клетках Namalwa

The use of siRNA mediated gene knockdown is continuing to be an important tool in studies of gene expression.  siRNA studies are being conducted not only ...

Expression, Detergent Solubilization, and Purification of a Membrane Transporter, the MexB Multidrug Resistance Protein

Выражение, детергентов солюбилизации и очистки Мембранные Transporter, сопротивление MexB множественной лекарственной белка

Multidrug resistance (MDR), the ability of a cancer cell or pathogen to be resistant to a wide range of structurally and functionally unrelated ...

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

Парафин и замороженные Разделы Drosophila Мышцы взрослых

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of ...

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

In vitro Reconstitution of the Active T. castaneum Telomerase

В пробирке восстановление активность Т. castaneum Теломераза

Efforts to isolate the catalytic subunit of telomerase, TERT, in sufficient quantities for structural studies, have been met with limited success for more ...

Expression and Purification of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Protein in Saccharomyces cerevisiae

Expression and Purification of the Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Protein in Saccharomyces cerevisiae

Выражение и очистка муковисцидоза трансмембранного регулятора проводимости белка в Saccharomyces CEREVISIAE

The  cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is a chloride  channel, that when mutated, can give rise to cystic fibrosis in  ...

Purification of Transcripts and Metabolites from Drosophila Heads

Purification of Transcripts and Metabolites from Drosophila Heads

Очистка стенограммы и метаболитов из<em&gt; Drosophila</em&gt; Главы

For the last decade, we have tried to understand the molecular and cellular mechanisms of neuronal degeneration using Drosophila as a model organism. ...

Analysis of Global RNA Synthesis at the Single Cell Level following Hypoxia

Анализ глобальной РНК синтеза на уровне одной клетки следующем Гипоксия

Hypoxia or lowering of the oxygen availability is involved in many physiological and pathological processes. At the molecular level, cells initiate a ...