細胞ベースのELISAアッセイを使用して、HIV-1エンベロープ糖タンパク質三量体の構造評価
Summary
Understanding viral surface antigens conformations is required to evaluate antibody neutralization and guide the design of effective vaccine immunogens. Here we describe a cell-based ELISA assay that allows the study of the recognition of trimeric HIV-1 Env expressed at the surface of transfected cells by specific anti-Env antibodies.
Abstract
HIV-1 envelope glycoproteins (Env) mediate viral entry into target cells and are essential to the infectious cycle. Understanding how those glycoproteins are able to fuel the fusion process through their conformational changes could lead to the design of better, more effective immunogens for vaccine strategies. Here we describe a cell-based ELISA assay that allows studying the recognition of trimeric HIV-1 Env by monoclonal antibodies. Following expression of HIV-1 trimeric Env at the surface of transfected cells, conformation specific anti-Env antibodies are incubated with the cells. A horseradish peroxidase-conjugated secondary antibody and a simple chemiluminescence reaction are then used to detect bound antibodies. This system is highly flexible and can detect Env conformational changes induced by soluble CD4 or cellular proteins. It requires minimal amount of material and no highly-specialized equipment or know-how. Thus, this technique can be established for medium to high throughput screening of antigens and antibodies, such as newly-isolated antibodies.
Introduction
三量体ウイルスエンベロープ糖タンパク質（Envの）によって媒介されるヒト免疫不全ウイルス1型（HIV-1）のエントリは、感染サイクルの第一段階である。ビリオンの表面に提示のみさらさウイルス抗原なので、Envの三量体は、中和および非中和抗体を誘発する。このように、ワクチンの免疫原の設計のための興味深い候補を表わす。しかし、可溶性または組換え形態におけるのEnvを用いたワクチン接種試験は最も主要なHIV-1に対する最小限の有効性応答を誘発し1-3を分離します。それにもかかわらず、RV144ワクチン臨床試験4で観察された部分的な有効性は、免疫原候補として、HIV-1のEnvに興味をリニューアルしました。これは、ワクチン誘発抗-ENV抗体はSIVとHIV 5挑戦に対する保護のある程度を生成するのに十分であったことを記述した最近の研究によって確証された。
小胞体内で合成された後、Envのglycoprote前駆体のgp160に、ウィルス融合プロセスを燃料する能力にとって重要なさまざまな翻訳後修飾を受ける。のEnv前駆体は、gp120-gp41の リエゾンを維持し非共有相互作用で、その細胞質外gp120およびgp41の 膜貫通サブユニット6-10に切断される前に、三量体で適切に関連付ける倍なければなりません。感染した細胞の機構も大きく、その総質量11,12の約50％を占めたEnvをグリコシル化する責任があります。良い異なるコンホメーションを理解することの重要性を強調し、Envのが適応し、それ以外の場合は15〜19を暴露される特定の高度に免疫原性エピトープを非表示にすることを可能にすると考えられている準安定性を提供しながら、得られた複合体構造は、Envのは13,14立体構造的に柔軟であることを可能にするネイティブのEnv三量体によってサンプリング。
今日までに、いくつかの技術が開発され、首尾よくEnvのコンホメーションchのを研究するために使用されているアンジェス。しかし、それらは多くの場合、特定のEnvコンテキストに限定されるものでは、その限界が異なります。例えば、表面プラズモン共鳴またはコンフォメーション特異的モノクローナル抗体を用いた免疫沈降アッセイ（mAb）は、どちらかは、それらの三量体形態20,21からの免疫遺伝学的に異なることが知られている単量体の可溶性または可溶化のEnv分子に依存している。最近の研究ではまた、切断は主に抗体14,22,23を非中和により認識されるエピトープの露出をもたらしたEnvのコンフォメーションに影響を与えることを示唆している。
ここでは詳細にcellularly発現さのEnv三量体18,24-26のコンフォメーションの迅速かつ容易な決定を可能にする方法が記載されている。ヒトの付着性細胞株におけるのEnvの一過性トランスフェクション後のEnv特異的抗体の結合は、単純な化学発光反応を用いて検出される。この技術は、コンフォメーションdepenの立体配座優先性を特徴付けるために使用することができる凹み抗体。したがって、このアッセイは、堅牢で柔軟性の高い検出方法を提供する。
Protocol
Representative Results
Discussion
このアッセイは、HIV-1 Envの三量体が細胞表面で発現を特異的mAbの相互作用を検出するために最適化される。プロトコルが確立されると、それは全体的に低い材料コストおよび抗体の少ない量で高いスループットを培地で使用することができる。このアッセイは、トランスフェクションに基づいているので、容易にEnvのコンホメーションに及ぼす影響を研究するために、CD4のような細胞タンパ?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちは彼の寛大なA32の贈り物、17bと、48D、およびC11 mAbの博士ジェームズ·ロビンソンに感謝します。 PGT 121は、NIH AIDS試薬プログラム、エイズ、NIAID、NIH（カタログ番号12343）の事業を通じて得られた。この作品は、科学者が、AFにしてCRCHUM連続グラントによってだけでなく、CIHR触媒グラント＃126630によって＃24639を付与ヤングのFRQS設立により、CIHRオペレーティング＃257792により、イノベーション拠点リーダーの＃29866のためのカナダ財団によってサポートされていましたAFとMRへ。 AFはFRSQ Chercheur Boursierジュニア1フェローシップ＃の24639の受信者である。 MVはCIHR博士研究賞の＃291485によってサポートされていました。
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| HOS cells | ATCC | CRL-1543 | |
| White Opaque Tissue Culture Plate, 96 well, Flat Bottom | BD | 353296 | |
| Polyethylenimine, linear, 25000 MW | Polysciences | 23966 | Prepared in 1mg/ml solution |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Invitrogen | 11995 | |
| Goat Anti-Human IgG, Peroxidase Conjugated | Pierce | 31413 | |
| Enhanced Chemiluminescence Substrate | PerkinElmer | NEL105001EA | |
| TriStar LB 941, Plate Reader | Berthold Technologies |
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