검출<em> 트리파노소마 (Trypanosoma) brucei</em자기 활성 셀 정렬 및 유동 세포 계측법에 의해> 변형 표면 당 단백질 전환
Summary
African trypanosomes grown in vitro undergo antigenic variation at a low rate, such that populations are made up of parasites expressing a dominant variant surface glycoprotein (VSG) type and a small population of “switched” variants. This protocol describes a fast method for detecting and quantifying these populations.
Abstract
Trypanosoma brucei, a protozoan parasite that causes both Human and Animal African Trypanosomiasis (known as sleeping sickness and nagana, respectively) cycles between a tsetse vector and a mammalian host. It evades the mammalian host immune system by periodically switching the dense, variant surface glycoprotein (VSG) that covers its surface. The detection of antigenic variation in Trypanosoma brucei can be both cumbersome and labor intensive. Here, we present a method for quantifying the number of parasites that have ‘switched’ to express a new VSG in a given population. The parasites are first stained with an antibody against the starting VSG, and then stained with a secondary antibody attached to a magnetic bead. Parasites expressing the starting VSG are then separated from the rest of the population by running the parasites over a column attached to a magnet. Parasites expressing the dominant, starting VSG are retained on the column, while the flow-through contains parasites that express a new VSG as well as some contaminants expressing the starting VSG. This flow-through population is stained again with a fluorescently labeled antibody against the starting VSG to label contaminants, and propidium iodide (PI), which labels dead cells. A known number of absolute counting beads that are visible by flow cytometry are added to the flow-through population. The ratio of beads to number of cells collected can then be used to extrapolate the number of cells in the entire sample. Flow cytometry is used to quantify the population of switchers by counting the number of PI negative cells that do not stain positively for the starting, dominant VSG. The proportion of switchers in the population can then be calculated using the flow cytometry data.
Introduction
원생 동물 기생충, 트리파노소마 (Trypanosoma) brucei는 사하라 사막 이남의 아프리카 전역 (트리파노소마 (Trypanosoma) brucei brucei를 통해)과 동물 (트리파노소마 (Trypanosoma) brucei의 gambiense 및 트리파노소마 (Trypanosoma) brucei의 rhodesiense를 통해) 인간에 영향을 미치는 질병의 원인이되는 에이전트입니다. 이것은 체체 파리 벡터의 타액을 통해 포유 동물 숙주에 전달된다. 인간과 동물 아프리카 트리파노소마 증은 모두 발병 지역에서 심각한 경제적 부담을 야기하고, 몇 가지 약물을 사용할 수 또는 두 질병을 치료하기 위해 개발에 있습니다. 면역 회피의 메커니즘을 이해하는 것은 트리파노소마 증에 대한 약물의 개발을위한 중요합니다. 기생충을 포함 밀도, 변형 표면 당 단백질 (VSG) 코트의 항원 변화는 주요 수단 중 하나입니다에 의해 T. brucei는 포유류 항체 반응을 기피한다. ~ 15 EXPRES을 VSG 유전자 약 2,000 변형은 트리파노소마 게놈에 존재하지만, 단지 하나의 하나에서 임의의 주어진 시간에 전사되는시온 사이트. 발현 VSG의 '전환'는 활성 발현 사이트에 VSG 유전자를 복사하여, 또는 (1 검토) 이전에 침묵 식 사이트의 전사 활성화에 의해 하나 발생할 수 있습니다.
많은 작업은 T.에 대한 이해 항원 변화에 헌신하고있다지만 brucei, 스위칭 주파수에 영향을 미치는 요인은 여전히 저조한 이해된다. 현재까지 연구 전환 체외에서 확률 적으로 발생하지만, 스위칭 주파수는 약 106 개 세포를 2 일 정도의 매우 낮다는 사실에 의해 저해되었다. 이 전환은 처음에 검출하기 어렵다 이후 소정 계수가 증가하거나, 스위칭 주파수를 감소 여부를 측정하는 것이 곤란한다. 2009 년 이전에, 주어진 인구 스위처를 분리하는 방법은 긴했고, 노동 집약적. 이 포함 된 지배적 인 VSG 예방 접종을 마우스를 통해 트리 파노 솜을 계대 후 수확 세포하루 이상 3, 면역 4,5에 의해 세포의 수백 계산. 약물 내성이 스위처 (6)를 분리하는 또 다른 전략은 선택에 의존한다. 시험 관내에서 재배 아프리카 트리 파노 솜은 일반적으로 하나의 주요 변형 및 대체 변형을 표현 스위처 훨씬 작은 인구를 표현하는 많은 인구로 구성되어 있기 때문에, 우리는 지배, 시작 VSG 본 논문을 통해 주요 변형을 참조하십시오. 이 과정에서 우리는 결코이 주요 변형 인구의 다른 변종보다 큰 체력을 가지고 있다는 것을 의미하고 싶습니다.
4 시간 – 여기를 확실하게 3에 주어진 집단에서 비 우세 VSG를 나타내는 트리 파노 솜의 개수를 측정 할 수있는 방법을 설명한다. 이 방법은 하나의 주어진 유전자 조작 또는 약물 치료 집단을 전환 세포의 수를 증가 여부를 확인하고자 할 때 특히 유용하다. 대신에 할 일을 발현하는 세포의 인구를 면하게의minant는 약물을 통해 VSG를 시작하거나 면역에 의해,이 세포는 먼저 자기 열을 분리 한 다음 지배적 VSG에 대해 항체에 결합 자석 구슬로 코팅에 의해 제거된다. 스위치드 인구는 플로우를 통해 수집하고, 오염 물질을 식별하기위한 형광 표지 항 VSG 항체 다시 염색된다. 정량 세포 구슬의 비를 구한 인구 7 스위처 수를 정량화하는데 사용될 수 있도록 각각의 샘플 절대 계수 비드 정의 번호를 추가함으로써 달성된다.
Protocol
Representative Results
Discussion
실험 방법에 대하여, 프로토콜의 가장 중요한 요소는 차가운 모든 샘플을 유지하고있다. 트리 파노 솜은 매우 빠르게 그 표면 (9)에 결합 된 항체를 내재화하지만,이 프로세스는 운동성 의존하고, 셀 4 ° C에서 유지되는 한 상기 분석에 영향을 미치지 않는다. 모든 샘플은 항상 얼음에 보관해야하고, 피펫은 25 ° C 랩 환경에의 노출을 최소화하기 위해 신속하게 수행해야합니다. 콜드 HMI -9- ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 트리파노소마 생물학에 대한 일반적인 조언 조지 크로스를 인정하고 싶습니다. 이 작품은 또한 DS, MRM에 NSF 대학원 연구 활동 (DGE-1325261)와 FNP에 대한 NIH / NIAID (허가 번호의 AI085973)에 빌과 멜린다 게이츠 재단 GCE 보조금에 의해 지원되었다. 우리는 I-SCEI 유전자 및 인식 사이트를 포함하는 균주의 사용 갈라드리엘 오두막집 – 광부 감사합니다.
Materials
| unlabeled anti-VSG antibody | n/a | n/a | VSG antibody is made in house |
| fluorophore labeled anti-VSG antibody | n/a | n/a | VSG antibody is made in house |
| HMI-9 media | n/a | n/a | HMI-9 is made in house |
| Propidium Iodide | BD Pharmingen | 556463 | |
| CountBright absolute counting beads | Thermofisher Scientific | C36950 | |
| LD columns | Miltenyi Biotech | 130-042-901 | |
| MACS magnet | Miltenyi Biotech | 130-042-303 | |
| MACS magnetic separator | Miltenyi Biotech | 130-042-302 | |
| vortex adapter-60 | ThermoFisher scientific | AM10014 | |
| flow cytometer | Coulter | n/a | |
| flow cytometer analysis software | FloJo | n/a |
Riferimenti
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