Summary

上のシステイン残基の溶媒アクセシビリティの分析<em>トウモロコシrayadoフィノウイルス</emで生産>ウイルス様粒子<em> Nicotiana benthamianaの</emVLPは、ペプチドの>植物と架橋

Published: February 14, 2013
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Summary

のシステイン残基のチオール基の溶媒アクセス可能性を分析する手法<em>トウモロコシrayadoフィノウイルス</emペプチド架橋反応が続く>(MRFV)ウイルス様粒子(VLP)が記述されている。メソッドは、特定の反応のためのターゲットに設定することはできないVLPの表面上の複数の化学物質グループの可用性を活用しています。

Abstract

ウイルスの特性と物理化学的および物理的特性を模倣して、利用することは、世界の最も緊急の課題のいくつかの解決策を提供する可能性を秘めています。薄手の範囲およびそれらの魅力的な特性と相まってウイルスの種類は潜在的にウイルスベースの技術でのアプリケーション用に無限の機会を与える。ウイルスは温度とpH幅広い条件下で離散形状や大きさ、対称性の特異性、多原子価、安定した特性を有する粒子に自己組織化する能力を持っています。驚くことではないが、プロパティのような顕著な範囲で、ウイルスが生体材料9、ワクチン14、15、電子材料、化学ツール、および分子の電子コンテナ4、5、10、11、16、18、12で使用するために提案されている。

ナノテクノロジーでウイルスを利用するためには、それらが新たな機能を付与するために彼らの自然なフォームから変更する必要があります。この挑戦的なPRocessはウイルスゲノムの遺伝子改変を含むいくつかのメカニズムを介して行われ、化学的にウイルス粒子の反応性基を8に外国又は所望の分子を結合することができます。ウイルスを変更する機能は、主にウイルスの物理化学的および物理的特性に依存します。また、遺伝的または物理化学的修飾は、悪影響ウイルスネイティブ構造とウイルス機能に影響を与えずに実行する必要があります。 トウモロコシrayadoフィノウイルス (MRFV)コートタンパク質は、タンパク質-タンパク質によって安定化されて安定しており、空のVLPを生産する大腸菌で自己集合相互作用とそのウイルスベースの技術アプリケーション8で使用することができます。タバコ工場で生産VLPはペプチドの様々な共有結合13に表示することが可能な足場として検討した。ここで、我々は、1)の手順について説明しMODIFIできますウイルスキャプシドの溶剤アクセスシステインの判別陽イオンと、2)修正されたカプシドにペプチドをバイオコンジュゲート。ネイティブまたはmutationally -挿入されたアミノ酸残基および標準カップリング技術を使用することにより、多種多様な材料は、 ブロムモザイクウイルス 3、 カーネーション斑紋ウイルス 12、 ササゲ退緑斑紋ウイルス 6、 タバコモザイクなどの植物ウイルスの表面に表示されているウイルス 17、 カブ黄斑モザイクウイルス 1、MRFV 13。

Protocol

1。 Nicotiana benthamianaの植物からウイルス接種とVLPの精製 ポテトウイルス X(PVX)ベース運ぶベクタープラスミドから頂いた、T7-RNA転写産物を生成MRFV野生型(WT)およびCys変異コートタンパク質(CP)遺伝子12、AmbionのT7-mMessage mMachineキットを使用しています。 各T7転写反応には、Nの2の完全展開葉に接種10μlの反応と、25で光(25,000-30,000ルクス)で16時?…

Representative Results

Nの変異MRFVコートタンパク質(CP)遺伝子の一過性発現PVXベースのベクター生産VLPにおけるbenthamianaの植物は、 図1に記載されている。修正MRFVコートタンパク質遺伝子をPCRで増幅された後、PVX-basedベクター、pP2C2S 2、(D. Baulcombeの贈り物、セインズベリー研究所、ノーリッチ、イギリス)で重複サブゲノムCPのプロモーターの転写制御下に置かれた。 に…

Discussion

ここで紹介する方法は、植物生産VLPの表面上だけでなく、他のタンパク質複合体上に存在する反応性のシステインの非常に高感度で迅速な分析を可能にします。マレイミドは安定なチオエーテル結合を形成する遊離スルフヒドリル含有分子と反応チオールに特異的な試薬である。この方法は、他のアミノ酸との相互作用に関与していないスルフヒドリル基と反応するマレイミドの特異性を利?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of the reagent Company Catalog number Comments
Thinwall, Ultra-Clear Tubes Beckman 344059  
mMESSAGE mMACHINE T7 Kit Life Tecnologies AM1344M  
Fluorescein-5-Maleimide Thermo Scientific Life Technologies 46130 F150 46130 is out of order substitute with F150
Pierce Biotin Quantitation Kit Thermo Scientific 28005  
EZ-Link Maleimide-PEG2-Biotin, No-Weigh Format Thermo Scientific 21901  
SM(PEG)n Crosslinkers Thermo Scientific 22107  
10-20% Tris-Glycine gel Invitrogen EC61352  
Laemmli Buffer Bio-Rad 1610737  
Tris Glycine SDS Running Buffer Invitrogen LC2675  
Tris Glycine Transfer Buffer Invitrogen LC3675  
Nitrocellulose Membrane Filter Paper Sandwich Invitrogen LC2001  
Phosphatase Labeled Affinity Purified Antibody to Rabbit IgG Kirkegaard and Perry Laboratories 0751516  
NBT/BCIP Phosphatase Substrate Kirkegaard and Perry Laboratories 508107  

Riferimenti

  1. Barnhill, H., Reuther, R., Ferguson, P. L., Dreher, T. W., Wang, Q. Turnip yellow mosaic virus as a chemoaddressable bionanoparticle. Bioconj. Chem. 18, 852-859 (2007).
  2. Chapman, S., Kavanagh, T., Baulcombe, D. Potato virus X as a vector for gene expression in plants. Plant J. 2, 549-557 (1992).
  3. Chen, C., Kwak, E. S., Stein, B., Kao, C. C., Dragnea, B. Packaging of gold particles in viral capsids. J. Nanosci. Nanotechnol. 5, 2029-2033 (2005).
  4. Fowler, C. E., Shenton, W., Stubbs, G., Mann, S. Tobacco mosaic virus liquid crystals as templates for the interior design of silica mesophases and nanoparticles. Advanced Materials. 13, 1266-1269 (2001).
  5. Gazit, E. Use of biomolecular templates for the fabrication of metal nanowires. FEBS. J. 274, 317-322 (2007).
  6. Gillitzer, E., Wilts, D., Young, M., Douglas, T. Chemical modification of a viral cage for multivalent presentation. Chem. Commun. , 2390-2391 (2002).
  7. Hammond, R. W., Hammond, J. Maize rayado fino virus capsid proteins assemble into virus-like particles in Escherichia coli. Virus Res. 147, 208-215 (2010).
  8. Hermamson, G. T. . Bioconjugate techniques. , (1991).
  9. Kaiser, C. R., Flenniken, M. L., Gillitzer, E., Harmsen, A. L., Harmsen, A. G., Jutila, M. A., Douglas, T., Young, M. J. Biodistribution studies of protein cage nanoparticles demonstrate broad tissue distribution and rapid clearance in vivo. Int. J. Nanomed. 2, 715-733 (2007).
  10. Knez, M., Bittner, A. M., Boes, F., Wege, C., Jeske, H., Maisse, E., Kern, K. Biotemplate synthesis of 3-nm nickel and cobalt nanowires. Nano Lett. 3, 1079-1082 (2003).
  11. Lee, S. Y., Culver, J. N., Harris, M. T. Effect of CuCl2 concentration on the aggregation and mineralization of Tobacco mosaic virus biotemplate. J. Colloid. Interface. Sci. 297, 554-560 (2006).
  12. Lvov, Y., Haas, H., Decher, G., Mohwald, H., Mikhailov, A., Mtchedlishvily, B., Morgunova, E., Vainshtein, B. Successive deposition of alternate layers of polyelectrolytes and a charged virus. Langmuir. 10, 4232-4236 (1994).
  13. Natilla, A., Hammond, R. W. Maize rayado fino virus virus-like particles expressed in tobacco plants: a new platform for cysteine selective bioconjugation peptide display. J. Virol. Methods. 178, 209-215 (2011).
  14. Rae, C. S., Khor, I. W., Wang, Q., Destito, G., Gonzalez, M. J., Singh, P., Thomas, D. M., Estrada, M. N., Powell, E., Finn, M. G., Manchester, M. Systemic trafficking of plant virus nanoparticles in mice via the oral route. Virology. 343, 2224-2235 (2005).
  15. Raja, K. S., Wang, Q., Gonzalez, M. J., Manchester, M., Johnson, J. E., Finn, M. G. Hybrid virus-polymer materials. Synthesis and properties of PEG-decorated Cowpea mosaic virus. Biomacromolecules. 4, 472-476 (2003).
  16. Royston, E., Lee, S. Y., Culver, J. N., Harris, M. T. Characterization of silica-coated Tobacco mosaic virus. J. Colloid Interface Sci. 298, 706-712 (2006).
  17. Schlick, T. L., Ding, Z., Kovacs, E. W., Francis, M. B. Dual-surface modification in the Tobacco mosaic virus. J. Am. Chem. Soc. 127, 3718-3723 (2005).
  18. Young, M., Willits, D., Uchida, M., Douglas, T. Plant viruses as biotemplates for materials and their use in nanotechnology. Annu. Rev. Phytopathol. 46, 361-384 (2008).

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Citazione di questo articolo
Natilla, A., Hammond, R. W. Analysis of the Solvent Accessibility of Cysteine Residues on Maize rayado fino virus Virus-like Particles Produced in Nicotiana benthamiana Plants and Cross-linking of Peptides to VLPs. J. Vis. Exp. (72), e50084, doi:10.3791/50084 (2013).

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