Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Gerçek zamanlı depremin dönüşüm tahlil CWD Prionlar fekal madde olarak algılanması için kaynaklı

Published: September 29, 2017 doi: 10.3791/56373
* These authors contributed equally

Summary

Burada, bir basit, hızlı ve verimli prion amplifikasyon tekniği, gerçek zamanlı dönüştürme (RT zlı) gökyüzünden kaynaklı yöntemi açıklamak için bir iletişim kuralı mevcut.

Abstract

Esas numaralı seribaşı misfolding ve rekombinant prion protein (PrP) substrat prion tohum dönüştürme için bir şablon olarak kullanarak toplama göre hassas vitro boş hücre deli dana amplifikasyon tahlil RT zlı tekniğidir. RT zlı gerçek zamanlı Polimeraz zincir tepkimesi (PCR) benzer bir roman yüksek üretilen iş tekniği kullanıyor. Amiloid Fibriller büyüme tespiti üzerine ᵦ sayfalık zengin proteinler ile spesifik etkileşime fluoresces Thioflavin T boya temel alır. Böylece, Amiloid Dil oluşumu gerçek zamanlı olarak tespit edilebilir. Kronik israf hastalığı (CWD) Prionlar dışkı hulâsa içinde algılamak için bir güvenilir non-invaziv tarama testi geliştirmek çalıştı. Burada, özellikle CWD dışkısı etkinliğinde tohum PrPSc cervids enfekte ortaya çıkarmak için RT zlı tekniği adapte olması. Başlangıçta, hazırladığımız dışkı özleri tohumlama etkinliği RT içinde zlı, nispeten düşük potansiyel tahlil inhibitörleri fekal malzeme nedeniyle oldu. Dışkı özleri tohumlama etkinliğini artırmak ve olası tahlil inhibitörleri kaldırmak için deterjanlar ve proteaz inhibitörleri içeren bir arabellek dışkı örneklerinde homojenize. Biz de örnekleri PrPSc sodyum phosphotungstic asit ve merkezkaç kuvveti kullanan protein yağış temelinde konsantre için farklı yöntemler için gönderilmektedir. Son olarak, dışkı özler tarafından en iyi duruma getirilmiş RT-yüzey yedek algılama hassasiyeti artırmak için iletişim kuralında dahil zlı test edildi. Böylece, bir protokol CWD deli dana önceden klinik ve klinik cervids tarafından RT-non-invaziv CWD tanı için kullanışlı bir araç olabilir zlı, dışkısı etkinliğinde tohum hassas algılanması için kurduk.

Introduction

Prion hastalıkları veya bulaşıcı spongiform Encephalopathy (TSE) insanlarda, bovine spongiform encephalopathy (BSE) içinde sığır, koyun ve keçi ve kronik boşa büyük nörodejeneratif hastalıklar Creutzfeldt - Jakob hastalığı (CJD) dahil olmak üzere çoğu hastalığı (CWD) cervids 1,2. TSE'ler ayırt edici spongiform görünüm ve beyindeki nöronların kaybı ile karakterizedir. "Sadece protein" hipotezi göre Prionlar esas olarak PrPSc (büyük için ' Sc') 3/, ev sahibi olarak kodlanmış hücresel prion protein, PrPCmisfolded izoformu oluşmaktadır. PrPSc PrPC dönüştürme bağlamak ve diğer PrPC molekülleri dönüştürmek için bir çekirdek hareket edebilir ᵦ-yaprak 4,5,6 zenginleştirilmiş bir uyum içine kaynaklanır. Yeni oluşturulan PrPSc moleküllerin daha küçük reaksiyonlar, bulaşıcı çekirdekleri daha yüksek sayıda sonuçlanan bölen bir büyüyen polimer 7,8 içine dahil edilmiştir. PrPSc toplamak için eğilimli ve proteaz 9,10' a kısmen dayanıklıdır.

CWD etkiler vahşi ve çiftlik geyik (Cervus canadensis), katır geyiği (Odocoileus hemionus), Ak kuyruklu geyik (WTD; Odocoileus virginianus), geyik (Alces alces) ve Ren geyiği (Rangifer tarandus tarandus) 11,12,13. Bu yatay şanzıman cervid etkileşimleri ve çevre sebat infektivite 14,15ile en bulaşıcı deli dana hastalığı kabul edilir. Nerede PrPSc birikimi ve infektivite beyne sınırlı olan diğer prion hastalıkları CWD içinde bunlar da periferik doku ve vücut sıvıları örneğin tükürük, idrar ve dışkı 16,17, bulunur 18.

İmmünhistokimya PrPSc dağıtım ve süngerimsi lezyonlar 19,20algılamak CWD tanısı için altın standart olarak kabul edilir. ELISA ve daha nadir olarak, Batı leke de CWD teşhis için kullanılır. Böylece, geçerli deli dana hastalığı tanı çoğunlukla Prionlar içinde post-mortem doku tespit üzerinde temel alır. Ante-mortem tanı için CWD bademcikler veya recto anal mukoza ilişkili lenfoid doku (RAMALT) biyopsi alarak mevcuttur; Bununla birlikte, bu yordamı invaziv ve hayvanların yakalanması gerekir. Böylece, idrar ve dışkı, gibi kolayca erişilebilir örneklerin kullanımı CWD prion algılama için pratik bir yol olacaktır. Ancak, bu salgılarının liman nispeten Prionlar geçerli tanı yöntemleri algılama sınırın altındaki konsantrasyonları düşük. Sonuç olarak, daha hassas ve yüksek üretilen iş tanı aracı gereklidir. Döngüsel amplifikasyon misfolding protein gibi vitro Dönüşüm Sistemleri (PMCA) 21, tahlil ve gerçek zamanlı dönüşüm (RT zlı) gökyüzünden kaynaklı tahlil 22,23, tohum amiloid tahlil 24 deli dana dönüştürme işleminin vitro taklit etmek için PrPSc kendi kendine yayılıyor yeteneği yararlanmak ve böylece dakika PrP algılanamaz düzeyleri 25Sc miktarda varlığı yükseltmek için çok güçlü araçlar vardır ,26. RT zlı yöntemi, ancak, β-yapraklık ikincil yapısında zenginleştirilmiş dönüşüm ürün özellikle thioflavin T (Th-T) bağlayabilirsiniz aslında yararlanır. Bu nedenle, rekombinant PrP (rPrP) numaralı seribaşı dönüşüm üzerine Th-T bağlamak ve böylece gerçek zamanlı olarak Th-T (RFU) göreli Floresans birimler zaman içinde ifade Floresans ölçerek tespit edilebilir amiloid liflerinde içine büyür. Bir kez izlenen, RFU göreli tohumlama faaliyetleri ve gecikme faz gibi nicel parametreleri değerlendirmek için kullanılabilir. Gecikme faz sırasında hangi rPrP erken aşamada tepki Th-T Floresans algılama sınırın altına dönüştürmedir eşik ulaşmak için gereken süreyi (h) temsil eder. Eşlik eden yeterli amiloid çekirdeği (çekirdekleşme/uzama) oluşumuna belirgin gecikme faz sonu Th-T Floresans eşik düzeyini aşıyor ve olumlu olur oluşur. Amiloid liflerinde gerçek zamanlı ve ilk PrPSc veya aşağıdaki örnekte yer alan tohumlama aktivite tespit edilebilir büyüme daha fazla tohum üreten bölümleme tarafından güçlendirilmiş. Bu tohumlar sırayla hızlı üssel faz amiloid fiber büyüme teşvik.

Çünkü bu tahlil 1 düşük tespit edebilmektedir fg PrPSc 24yüksek hassasiyet nitelendirir ante öldükten sonra ya da non-invaziv tanı çeşitli periferik dokulara, salgılarının veya diğer PrPSc tespit ederek elde etmek için bu tekniği numune infektivite seviyesinin düşük yataklık tür. RT zlı kesinlikle avantajları diğer deneyleri tekrarlanabilirlik, pratiklik, hız (az 50 h) ve BİYOANALİZLER için karşılaştırıldığında düşük maliyetleri sağlar. O PMCA içinde kullanılan sonication gibi teknik karmaşıklığı önler; Ayrıca, hangi her şey aerosol bulaşma riskini en aza indirgemek bir bant mühürlü Mikroplaka içinde gerçekleştirilir. Çok iyi biçimi aynı deneyi 96 örnekleri çözümleme sağlar. Tekrarlayan sorunun yanlış pozitif ve rPrP vitro dönüşüm deneyleri içinde spontan dönüşüm karşı bir eşik (cut-off) RT zlı uygulanması çok yararlıdır. Nitekim, negatif kontrol (ortalama RFU negatif örnekler + 5 SD 27) sonuçlarına göre bir temel hangi-ebilmek kılınmak ayrımcılık pozitif ve negatif örnekleri arasında ayarlanır. Dört çoğaltır kullanım örnekleri için böylece çoğaltır en az % 50 olumlu bir sinyal gösterdiğinizde bir örnek pozitif tanımlamak için yardımcı olabilir, Yani çapraz kesme 28. Örneğin bir önceki çalışmada, hamster rPrP insan PrPvCJD homolog substrat kıyasla daha duyarlı bir substrat olmak tohumlari ve koyun büyük tepkiler numaralı seribaşı tespit edildi gibi homoloji arasında tohum ve substrat RT içinde zlı, gerekli değildir 29. hamster-koyun chimeric rPrP da insan varyant CJD Prionlar 30algılamak için insan rPrP daha daha iyi uygun bir substrat olmasını önerdi. Böylece, farklı türlerden rPrP yüzeylerde kullanımı bu tahlil çok yaygındır. Bu tahlil sporadik CJD 31,32,33, gen gibi birkaç prion hastalıkları için başarıyla uygulandıETIC prion hastalıkları 34, BSE 35,36,37, büyük 23,36ve CWD 38,39,40,41, 42. RT zlı içinde tohum PrPSc 38,39,40,41, tespit etmek için tüm başarılı olduğu gibi çalışmalar kullanarak beyin omurilik sıvısı, tam kan, tükürük ve idrar işlenen 42. örneklerinde inhibitörleri Amiloid Dil oluşumu içerebilir kan plazması gibi algılama yeteneği teşvik etmek için Orrú ve ark. (2011) Amiloid Dil oluşumu potansiyel inhibitörleri PrPSc immunoprecipitation (IP) adım ve RT-QuIC tarama ile kaldırmak için bir strateji geliştirdi, tahlil (eQuIC) "QuIC gelişmiş" adında. Buna ek olarak, bir yüzey yedek adım duyarlılığını artırmak için reaksiyon süresi ~ 24 h sonra istihdam edildi. Sonuçta, olarak düşük 1 ag PrPSc eQuIC 30tarafından algılanabilir.

Dışkı özleri arındırmak ve olası tahlil inhibitörleri dışkı çıkarmak için dışkı örnekleri preklinik ve klinik aşamalarında elk deneysel oral enfeksiyon üzerine toplanan deterjanlar ve proteaz inhibitörleri içeren arabellekte homojenize. Dışkı özleri daha fazla protein yağış ile sodyum phosphotungstic asit (NaPTA) yağış kullanan örnekler PrPSc konsantre için farklı yöntemler için sunuldu. Önce Safar vd tarafından açıklanan NaPTA yağış yöntemi 43, PrPSc test örneklerinde konsantre için kullanılır. NaPTA kuluçka PrPCyerine PrPSc tercihli yağış örnek sonuçlarını içeren. Ancak, moleküler mekanizma hala belli değildir. Bu adımı da içeren ve bazı durumlarda görülmektedir rPrP spontan dönüşüm önleme yardım etti. Son olarak, dışkı özleri en iyi duruma getirilmiş RT-fare rPrP (aa 23-231) bir substrat kullanarak ve yüzey yedek iletişim kuralında dahil algılama hassasiyeti artırmak için zlı tarafından test edildi.

Sonuçlar burada geliştirilmiş bu yöntem çok düşük konsantrasyonlarda CWD Prionlar algılayabilir ve algılama ve özgüllük dışkı örneklerinde NaPTA yağmur damlaları ve yüzey yedek olmadan bir iletişim kuralına göre hassasiyeti artar gösterilmektedir. Bu yöntem potansiyel olarak diğer doku ve vücut sıvıları uygulanabilir ve vahşi ve esir cervids CWD gözetimi için büyük kullanım olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. kullanarak RT zlı fekal madde

    1. yapmak cervid dışkı hazırlanması ayıklar fekal homogenate 10 mL olarak dışkı fekal madde 1 g ekleyerek ayıklamak arabellek (20 mM sodyum fosfat, pH 7.1, 130 mM NaCl, % 0.05 ara 20, 1 mM PMSF ve 1 x tamamlamak proteaz inhibitörleri, EDTA içermeyen) bir son konsantrasyonu % 10 (w/v) vermek. Homojenizasyon tampon kullanımı öncesinde hazırlanan ve depolanan -20 ° c
    2. Homogenize dışkı granül (1 g) ve proteinler için oda sıcaklığında 1 dk. için üretici önceden belirlenmiş bir program ile bir dissociator kullanarak arabellek (10 mL) tüpler (örneğin, gentleMACS M tüpler). 2-3 kez dışkı örnekleri tamamen arabellekte homojenize kadar bu adımı yineleyin.
    3. Parafilm tüplerini mühür ve oda sıcaklığında 1 h kuluçka için sallanan bir platform veya rotary shaker üzerine koyun.
    4. Oda sıcaklığında 5 min için 18.000 x g de tüpler santrifüj kapasitesi.
    5. Protein içeren supernatants
    6. toplamak ayıklar ve aliquot onları içine 1,5 mL tüpler. Aliquots daha fazla uygulamalar için-80 ° C'de depolanan.
  1. Konsantrasyon PrP Sc dışkı ayıklar
    Not: böylece tarafından RT zlı, algılama hassasiyeti artırma dışkı ayıklayın örneklerinde CWD Prionlar konsantre için protein yağış adım eklenir iletişim kuralı için.
    1. NaPTA yağış yöntemi
    2. eklemek 250 µL % 10 (w/v) dışkı protein 1 ml N-loril sarcosinate (sarkosyl) hulâsa sarkosyl % 2 (v/v) son bir konsantrasyon vermek.
    3. Parafilm ile örnekleri içeren ve bir thermomixer 1400 rpm sabit sallayarak altında 30 dk 37 ° C'de kuluçkaya tüpler mühür.
    4. Dışkı protein özü ve sarkosyl karışımı ile sodyum phosphotungstic asit ve magnezyum klorür, pH %7,4 0,3 (w/v) sodyum phosphotungstic asit örneklerde son bir konsantrasyon elde etmek için 170 mM (w/v) % 10 içeren bir hisse senedi çözüm ayarlamak.
    5. Örnekleri için 2 h 37 ° C'de sabit 400 devir / dakikada sallayarak ile kuluçkaya.
    6. İçin 15,800 x g., 30 dk çıkarmak supernatants dikkatle örnekleri 14 ° C'de santrifüj kapasitesi.
    7. Granül yıkama yıkama arabellekte resuspending tarafından (10 mM Tris-Cl, pH 7.5, 100 mM NaCl, % 0.5 Triton-X 100, 10 mM EDTA, % 0.5 sodyum deoxycholate (w/v) ve % 0,1 sarkosyl (w/v)).
    8. İçin 15,800 x g., 15 dk çıkarmak supernatants dikkatle örnekleri 14 ° C'de santrifüj kapasitesi.
    9. Resuspend granül 100 µL (1/10 orijinal hacminin dışkı protein özü) RT zlı seyreltme arabelleği.
      Not: RT zlı seyreltme arabellek (20 mM sodyum fosfat, pH 6,9, 130 mM NaCl, % 0,1 SDS (w/v) ve 1 X N2 ek) kullanımı önce hazırlanır. 10 mL toplam hacmi bir Ģırınga kullanarak 0.2 µm acrodisc şırınga filtreden filtre ve kadar kullanmak-20 ° C'de depolanan.
    10. RT zlı tahlil kullanan kadar tedavi NaPTA örnekleri-20 ° C'de depolayın.
  2. RT zlı tahlil
    1. taze 10 mM Th-T stok çözüm (0,032 g Th-t Çift Kişilik distile H 2 O 10 mL) hazırlayın.
    2. 1:10 Th-t çift hisse senedi çözümde distile Th-T 1 mm son bir konsantrasyon 0.2 µm acrodisc şırınga aracılığıyla filtre kullanarak filtre yapmak için H 2 O bir seyreltme olun.
    3. Buz üzerinde-80 ° C'de depolanan fare rekombinant PrP (rPrP, aa 23-231) substrat (10 µg/mL RT zlı tepki başına) çözme
    4. RPrP substrat 100 kDa boyutu dışlama filtresi mikrotüpler içine bir anda ve 14.000 x g, santrifüj (bir tüp/filtre ilâ iki kere kullanılabilir) oda sıcaklığında 5 min için yük 500 µL.
    5. Eluted substrat steril 1,5 mL tüp içine aktarmak ve 4 ° C'de kullanımda kadar devam.
    6. -20 depolanan çözülme RT-zlı seyreltme arabellek ° C.
    7. Yapmak dilutions RT zlı içinde tohum (fekal protein özü) seyreltme arabellek:
      Su katılmamış örnek: su katılmamış dışkı protein özü kullanın
      2 x 10 -1 seyreltilmiş
      2 x 10 -2 seyreltilmiş
      2 x 10 -3 seyreltilmiş
    8. hisse senedi çözümleri için RT zlı tepki karışım hazırlamak:
      fosfat tamponlu tuz () PBS): 5 X
      NaCl: 2 M Çift Kişilik distile H 2 ' O. hazırlanan NaCl çözeltisi stok
      EDTA: 100 mM EDTA içinde çift hazırlanan stok çözeltisi distile H 2 O.
    9. Tüm çözümleri (Adım 1.3.8) kullanımı önce her çözüm ayrı ayrı bir Ģırınga kullanarak 0.2 µm acrodisc şırınga filtreden filtre ve oda sıcaklığında steril tutmak.
    10. RT zlı tepki karışımı (örnek başına bir tepki 98 µL hacmi ve dört örnek çoğaltır) örnek sayısına göre toplam hacmi yeterli karışım bütün tepkiler var emin olmak için bu birim yüzde 10'u kullanılacak hazır olun. RT zlı tepki karışım hazırlamak için
      1. kullanımı 15 mL tüp (20 mM sodyum fosfat, pH 6,9, 300 mM NaCl, 1 mM EDTA, 10 µM Th-T, 10 µg/mL rPrP substrat ve Çift Kişilik distile su rPrP son konsantrasyonu tepki olarak ayarlamak için) hisse senedi sol kullanarak utions.
      2. De bir pipet ile filtre ucu kullanarak yukarı ve aşağı pipetting tarafından tüm çözümler karıştırın. Mümkün olduğu kadar girdap kaçının.
      3. 50 mL tek kullanımlık pipetting rezervuar karışımı dökmek.
      4. 98 µL RT zlı tepki karışımı bir 96-şey optik alt plaka her kuyunun içine yüklemek için bir çok kanallı pipet kullanın.
    11. Her RT zlı tepki 2 µL, su katılmamış veya 10 kat seri olarak seyreltilmiş dışkı protein özü ekleme. Her örnek içinde dört çoğaltır sınama.
      Not: her deneyde CWD-negatif ve doğrulanmış CWD-pozitif hayvanların dışkı örnekleri (--dan su katılmamış için 2 x 10 -3 arasında değişen) seri dilutions negatif ve pozitif denetim, sırasıyla kullanılır.
    12. Bir plaka okuyucu için yinelenen döngüleri 1 min Çift Kişilik yörünge (700 rpm) sallayarak ve 1 dk. kuluçka dinlenme ile 25 h 42 ° C'de kuluçka önce sızdırmazlık bandı ile plaka mühür.
    13. Tanımla Floresans ölçüm ayarlarını:
      Uyarma: 450 nm
      emisyon: 480 nm
      okumak, alt sayısını basması: 20
      el ile kazanç: 1000 (makineye bağlıdır)
      entegrasyon zaman: 20 µs
    14. plaka okuyucu 25 h. sonundaki plaka kaldırmak
    15. Plaka 3000 x g kuyular arasında potansiyel kirlenmesini önlemek için 3 dakika için de aşağı spin.
    16. Mühür plaka kaldırmak.
    17. RT zlı tepki karışımı taze substrat ve taze Floresans içeren 90 µL boya Th-T 1.3.1-1.3.6 bölümünde açıklandığı gibi ekleyerek yeni bir 96-şey tabak hazırlamak.
    18. De ilk plaka her kuyudan transfer 10 µL yeni hazırlanan 96 plakalı.
    19. Yeni plaka mühür ve RT zlı tahlil için ek 50 h 1.3.13 adımda anlatılan adımları izleyerek devam edin. Bu ek adım 50 h / toplam reaksiyon süresi 75 h yapacak
      Not: RT zlı testin tüm prosedürleri altında Biyogüvenlik kabini yapılır.
    20. Veri toplayabilir.
      1. Okuma ve belge her şey her 15 dk. Th-T Floresans sinyalinin
      2. Toplamak veri transferi bir elektronik tabloya ve veri analizi yazılımı quadruplicate tepki ortalamasıyla kullanarak toplam döngüleri.
      3. Veri Ortalamalar arsa. X ekseni için reaksiyon süresi, RT-zlı (h) karşılık gelen ve y ekseni göreli Floresans birimleri (RFU) karşılık gelir. Her eğrinin bilinen bir örnek bir seyreltme için karşılık gelen.
      4. Negatif kontrol en yüksek ortalama değerlerini hesaplayarak her deneyde, bir eşik ayıran artı 5 standart sapmalar akım açıklandığı gibi Yayınlanan edebiyat 41.
        NOT: Tanımlanmış eşiğin geçti bütün çoğaltır pozitif olarak kabul edilir. En az iki dört çoğaltır çapraz, örnek sonra pozitif kabul edilir.

2. Arıtma rekombinant Prion protein (rPrP)

  1. bakteriyel hisse senedi ve ifade rPrP büyüme
    Not: Escherichia coli (e.coli) zorlanma vektör evde beslenen hayvan-24 kodlama ile dönüştürülmüş Rosetta (DE3) fare PrP (artıkları 23-231) rPrP hazırlamak için kullanıldı.
    1. Gliserol stokunun buzun üstünde evde beslenen hayvan-24 mPrP(23-231) ile dönüştürülmüş Rosetta (DE3) çözme
    2. Çizgi LB (Luria Bertani) olarak 50 µg/mL sefaloridin son bir konsantrasyon ile tabaklar ve gecede 37 ° C kuluçka makinesine kuluçkaya. Tabakları baş aşağı nem yoğunlaşma bakteri içeren katı medya önlemek için olduğundan emin olun. Büyüme en az bir iki tabak var emin olmak için iki tabak hazırlayın.
    3. 1 L LB ve basınçlı kap hazırlamak bu steril başaramayacak.
    4. Özel sayı: 1 L ile 1 mL sefaloridin (50 mg/mL) ve kloramfenikol (34 mg/mL), 1 mL steril LB medya.
    5. Sefaloridin ve kloramfenikol içeren LB orta 3 mL aşılamak için bir tek kullanımlık aşılama döngü kullanarak her plaka bir koloni seçin.
    6. Yer bir kuluçka 37 ° C'de sabit 5-6 h. için 225 rpm'de sallayarak ile mini kültürlerde
    7. Mini-kültürler LB medya ile birlikte Autoinduction sistem 1 hızlı indüksiyon protein ifade için orijinal 1 litre geri kalanını ekleyin.
    8. Yer 2 lt şişeye, veya daha büyük bir kuluçka 37 ° C'de 20-24 h. için 200 devirde sabit sallayarak ile Kültür
    9. 1 L kültür 4 x 250 mL santrifüj tüpler içine split.
    10. Kültür 3.750 x g oda sıcaklığında 20 dakika için de içeren tüpler aşağı spin.
    11. Süpernatant atmak ve 50 mL santrifüj tüpleri bakteriyel granül toplamak, sonra bunları daha fazla işleme kadar-80 ° C'de dondurmak. Elde edilen granül iyi protein verim için 3-4 g tartılır.
  2. Dahil vücut hazırlanması
    1. donmuş Pelet (3-4 g) kaç dakika 37 ° C'de erimek.
    2. -80 ° C'de 10 dakika için bir kez daha Pelet donma ve yeniden çözülme. Dondurma ve iki kez daha çözdürme bu adımı yineleyin.
    3. Resuspend bakteriyel Pelet 1 X lizis reaktif (örneğin BugBuster Master Mix) tarafından iyice pipetting. 5 mL reaktif bakteriyel Pelet 1 g için kullanın. Tamamen homojenize mix emin olun.
    4. Homogenate bir rock'çı, oda sıcaklığında 20 dakika için üzerinde kuluçkaya.
    5. Homogenate 16.000 x g için oda sıcaklığında 20 dk, santrifüj kapasitesi.
    6. Dikkatli bir şekilde kapalı dökme tarafından supernatants atmak
    7. Granül 1 önceki adımda kullanılan lizis reaktif X aynı birimdeki homojenize.
    8. Homogenate 15 dakika oda sıcaklığında bir rocker üzerinde kuluçkaya.
    9. Eklemek yeterli hacim 1:10 (0.1 x) lizis reaktif 40 mL toplam homogenate hacmi elde etmek için. Karıştırmak yanında inversiyon de homojenize emin olmak için.
    10. Homogenate 7,900 x g 15dk için de 4'te santrifüj kapasitesi ° C.
    11. Dikkatle onu dökme tarafından süpernatant atmak
    12. Pelet 40 ml 0.1 x lizis reaktif resuspend.
    13. Homogenate 16.000 x g 15dk için de 4'te santrifüj kapasitesi ° C.
    14. Süpernatant dikkatle bu dökerek atmak ve başka işleme kadar dahil organları-20 ° C'de içeren Pelet depolamak.
  3. Protein arıtma
    1. dahil cesetleri oda sıcaklığında erimek.
    2. Dağıtılması çözdürülen dahil cesetleri 14 ml 8 M guanidin-HCL (38 g guanidin hidroklorür 0.1 M NaPO 4 pH 8.0 ve dolgu ile H 2 O 50 ml; süspansiyon, nihai çözüm pH ayarlama değil) proteinler solubilize için.
    3. De yukarı ve aşağı pipetting homojenize emin olun.
    4. Incubate lysate bir rock'çı, oda sıcaklığında 50 dakika süreyle üzerinde
    5. Hazırlamak 18 g Ni-NTA reçine (18 g için 3-4 g bakteriyel pelet) boncuk; 100 mL vakum ve 100 mL 0,22 µm şişe en iyi filtre kullanarak su ile yıka.
      1. Ni-NTA reçine boncuk 18 g 50 mL tüp içinde yerleştirin ve son hacim yapmak için arabellek (100 mM sodyum fosfat, 10 mM Tris, pH 8.0, 6 M guanidin hidroklorür, pH 8) denaturing, yeterli hacim katmak ilâ 50 mL.
      2. Boncuk oda sıcaklığında bir rocker üzerinde 50 dk denaturing tampon equilibrate.
    6. Lysate 16.000 x g çözünmez enkaz kaldırmak 5 min için de eklenmesi vücut santrifüj kapasitesi.
    7. Süpernatant dengelenmiş boncuk ekleyin ve granül atın.
    8. Bir rock'çı protein bağlayıcı Ni-NTA reçine için izin vermek için oda sıcaklığında 40 min için mix giy.
      Not: Nikel chelate boncuk, nikel benzeşimi tarafından PrP arındırmak için kullanılır. PrP histidin zengini N-terminal bölgesi benzeşimi için nikel iyonları onun herhangi bir etiketi olmadan bağlamak protein sağlar nickel(II) işler.
    9. Su ile yıkama her iki çizgileri (A ve B) temizlemek için FPLC.
    10. Denaturing arabellek (100 mM sodyum fosfat, 10 mM Tris, pH 8.0, 6 M guanidin hidroklorür, pH 8) her iki hatları (A ve B) (sütun henüz eklenir.) sistem Prime üzerinden çalıştırmak
    11. Reçine sütuna yerleştirin. Hava kabarcıkları en aza indirmek emin olun.
    12. İçin FPLC sütun eklemek ve arabellek denaturing % 0 ve %100 yanında belgili tanımlık son arabellek refolding için arabellek A denaturing % 100 ve % 0 refolding arabelleği B (100 mM sodyum fosfat, 10 mM Tris, pH 8.0) başta doğrusal gradyan çalıştırın. Bu kademeli değişim 0.75 mL/dak 240 min için akış hızında çalıştırmak ve uygun PrP katlama için gereklidir.
      Not: Kromatografik arıtma işlemi sırasında denatüre PrP ilk yavaş yavaş bağlı denaturing tampon yerine refolding arabelleği doğrusal gradyan uygulayarak refolded. Bu adım, aynı zamanda chaotropic guanidin-HCl kaldırır.
    13. % 100 refolding arabellek sütunu için 0.75 mL/dak., ek bir 30 dk boyunca akmaya devam ediyor emin olun
    14. Durulama hat A elüsyon arabellek (100 mM sodyum fosfat, 10 mM Tris, 500 mM imidazole, pH 5,8) tarafından takip su ile sütun yan yol. Bu şimdi elüsyon arabellek tarafından AKTA sistemdeki yerini almıştır denaturing tampon temizlemek.
    15. Elute protein tampon B ve %0 elüsyon tampon A ilk 0 tampon ve % 100 elüsyon tampon refolding % refolding % 100'den 40 min için doğrusal gradyan çalıştırarak 2 mL/dk.
      Not: PrP imidazole elüsyon arabelleği yüksek yoğunlukta yarışacak ' nickel(II) s bağlama. Birincil protein zirve yaklaşık 1/3'ü geçişin yoldan elute başlayacaktır.
      1. İzle Kromatografik artırmak OD 280 nm için.
    16. Sadece büyük tepe ortasındaki protein içeren tüpler toplamak.
      Not: 2 mL eluted kesirler 15 mL tüpler içine toplanır.
    17. Diyaliz arabellek (10 mM sodyum fosfat, pH 5,8) yaklaşık 1/3 cilt (1 mL) hemen tüplerini içerdiği protein sulandırmak.
    18. Hemen buz üzerine boruları yerleştirin
    19. Eluted protein tüplerde bulunan havuz.
    20. Zavallı diyaliz kaset (moleküler ağırlık kesme 10 kDa) protein.
    21. Kaset 4 ° C'de 2 h için önceden soğutulmuş diyaliz arabellek (3.6 M) koymak, sonra kasetleri bir taze diyaliz arabelleğe (3.6 M) gece için transfer. Yapmak Diyaliz tampon altında sürekli ajitasyon olduðundan emin.
    22. Filtre protein diyaliz sonra bir Ģırınga kullanarak 0.2 µm acrodisc şırınga filtreden.
    23. Bir BCA protein tahlil kit kullanarak protein konsantrasyonu ölçmek.
    24. Konsantre veya protein konsantrasyonu 0.3 mg/ml ayarlamak gerekirse sulandırmak.
      Not: SDS-sayfa ve Coomassie boyama mavi saflık onaylayın.
    25. 1 mL aliquots protein microcentrifuge tüplerde yapıp hemen-80 ° C'de RT zlı protokolünde açıklandığı gibi daha fazla kullanmak kadar saklamak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

%10 (w/v) hazırlanan CWD dışkı özleri RT zlı tepki tohum başardık, henüz algılama hassasiyeti düşük 27oldu. Dışkı homojenizasyon için belirli bir arabellek kullanarak yüksek arka plan Floresans reaksiyonlarda RT zlı eşlik eden kullanmak için fare rPrP substrat, önlemek için önemli bir adımdı yerine daha özel almak için izin geyik rPrP 27sonuç. NaPTA yağış ilavesi rPrP RT-zlı (şekil 1) içinde spontan dönüşüm amplifikasyon reaksiyonlar (Şekil 2) tohumlama etkinliğinin inhibe olmadan azaltılmış. Daha iyi amplifikasyon NaPTA tedavi gözlendi rağmen hala (şekil 1) düşük elde edilen floresan sinyallerini CWD-pozitif dışkı örnekleri vardı. Buna ek olarak, bazı örnekler prion amplifikasyon düşük Floresans düzeyleri sabit bir plato ulaştı. Bu bozulma/denatürasyon rPrP, veya rPrP havuzu 30tüketmek yol kapalı toplamları oluşumu nedeniyle olabilir tepkiler doygunluk gösterir. Daha fazla Prionlar amplifikasyon geliştirmek ve algılama duyarlılığını arttırmak için bir yüzey yedek adım Protokolü dahil oldu. Yüzey yedek RT zlı protokolüne (Şekil 2) giriş duyarlılığı artmış (% 77; 14 dışarı-in 18 örnekleri RT zlı olumlu idi) ve özgüllüğü (% 100; RT zlı döndü pozitif negatif denetimlerde hiçbiri) algılama (bkz. Tablo 1'den Cheng vd. 27). son olarak, tüm bu adımları (şekil 3) liderliğindeki CWD Prionlar infektivite seviyesinin düşük içeren örnek kullanarak, RT zlı algılanması için güvenilir ve hassas bir protokol optimizasyon için.

Yüzey yedek RT zlı reaksiyon ilk 25 h sonra kullanılmaya başlanan, reaksiyon Yenileyici tarafından taze substrat ve taze Floresans içeren tampon boya Th-T. Protokol yüzey yedek adımda tanıtarak, RT zlı reaksiyon süresi 50 h 75 h için uzatıldı. Yüzey yedek birleşme ile Şekil 2 ' de gösterildiği gibi deli dana amplifikasyon önemli bir iyileşme gözlenmiştir.

Figure 1
Şekil 1: fare rPrP substrat RT zlı içinde azaltılmış spontan dönüşüm numaralı seribaşı ile arıtılmış CWD-negatif fekal homogenate. Enfekte olmayan elk (C181-006) veya katır geyiği fekal homogenates son konsantrasyonu % 10 (w/v) elde etmek için dışkı özü arabellekte homojenize. Arıtma, bu dışkı homogenates işlenen ve 10 - kez NaPTA yağış tarafından yoğunlaşmıştır. Belirtildiği gibi sulandırılmış unpurified fekal homogenates (bir), NaPTA saflaştırılmış ve konsantre formları (b) fare rPrP bir substrat olarak quadruplicate RT zlı reaksiyon temel için kullanılmıştır. Axes göreli Th-T Floresans birimleri, reaksiyon süresi x-axes tasvir göster. Dışkı örnekleri (b) NaPTA saf spontan dönüşümleri bir azalma görüldü. Cheng ve ark. kullanılan verileri 27. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. CWD Prionlar yüzey yedek kullanarak dışkı içinde Geliştirilmiş algılama. Sözlü olarak CWD Prionlar ile enfekte fekal homogenates bireysel Elk (C051-05, C052 / 05) saflaştırılmış ve NaPTA yağış tarafından yoğunlaşmıştır. NaPTA tedavi örnekleri arasında 2 x 10-1 2 x 10-3 tohum quadruplicate RT zlı reaksiyonlar ile fare rPrP substrat eskiden seyreltilmiş. RT zlı tahlil yüzey yedek (bir) normal bir dönemde 50 h veya yüzey yedek 75 h (b) bir genişletilmiş kuluçka dönemi için birleşme ile gerçekleştirildi. İkincisi için yüzey yedek RT zlı reaksiyon ilk 25 h sonra tanıtıldı. Reaksiyon hacminin % 90'ı kaldırılır ve rPrP substrat ve Th-T. içeren taze hazırlanmış RT zlı tepki karışımı tarafından değiştirilir Protokol yüzey yedek adımda tanıtarak, RT zlı reaksiyon süresi 50 h 75 h. Cheng ve ark. kullanılan verileri için genişletildi 27. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3: akış PrPSc CWD-enfekte cervids dışkı çıkarma açıklayan ve RT zlı kullanarak faaliyet ve deli dana amplifikasyon tohum diyagramı tahlil. CWD-enfekte hayvanların dışkı örnekleri bir dışkı çıkarma arabellekte homojenize NaPTA yağış yöntemi için gönderilmiş ve RT zlı tahlil tarafından test edilmiştir. İkinci bir yüzey yedek adım getirerek gerçekleştirildi. NaPTA ve yüzey yedek adımları birleşme spontan dönüşüm ve aktivite ve deli dana amplifikasyon tohum güçlü düzelme azaltılması sonuçlandı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

RT zlı daha önce idrar ve dışkı özleri sözlü olarak enfekte Ak kuyruklu geyik ve katır geyiği 38CWD Prionlar algılamak için istihdam edildi. Bu el yazması gösterilen sistem RT zlı tahlil adapte bir yöntemdir. Ek adımlar algılama ve tahlil CWD Prionlar enfekte hayvanların dışkı malzeme için duyarlılığını artırmak için "klasik" RT zlı tahlil içine dahil edilmiştir.

Algılama dışkı özleri ile düşük duyarlılık bizi RT zlı protokol gelişmesine yol açtı. Hassas vitro tespiti Prionlar dışkı içinde elde etmek için kritik adımlar için numune hazırlama prion dönüşüm ve/veya yayma ile müdahale ve algılama duyarlılığını geliştirmek bileşenleri kaldırmak için eklendi. RT zlı ve NaPTA/sarkosyl tedavi protokolündeki yüzey yedek birleşmeyle önceden klinik ve klinik CWD-enfekte elk tohumlama etkinliği algılama ve dışkı özleri prion dönüşüm algılama sınırları güçlendirmek için kritik .

NaPTA yağış genellikle izole ve PrP algılanamaz düzeyiSc konsantre sarkosyl ayıklama eşlik yaygın bir tekniktir. NaPTA sarkosyl deli dana dönüşüm bir hücre ücretsiz sistemi 44düşük konsantrasyonlarda kolaylaştırmak için bilinen bir deterjan olmakla birlikte PrPSc PrPC 43 tercihen çökelti olduğu bilinmektedir. Bu uyum içinde NaPTA ve sarkosyl'in birleşimiyle fibriler toplamları vitro daha yüksek bir verim 45,46,47daha önce gösterildiği gibi oluşturabilir. Bu yöntemi daha önce periferik CWD Prionlar başarıyla numune arıtılmış tükürük 39 ve tam kan 40gibi algılamak için RT zlı tahlil içine dahil edilmiştir. Bizim çalışma iletişim NaPTA/sarkosyl arınma dışkı numune hazırlama birleşmeyle CWD prion algılama tarafından RT zlı sağlar ilk kanıt sağlar. Ayrıca, bu yöntem ile rPrP substrat CWD-negatif fekal homogenates RT zlı tahlil içinde spontan dönüşüm azaltmak başardık.

Potansiyel bir mekanizma yüzey yedek 30etkisini açıklamak için teklif edildi. Reaksiyon (önce taze substrat ilavesi) ilk tur olarak, sadece küçük bir miktar tohum RT zlı tepkiler eklenir. RPrP yalnızca bir bölümünü numaralı seribaşı reaksiyonlar dahil ederken, substrat geri kalanı da tepki plaka Wells formu olmayan-amiloid toplamları için duvarlar ile etkileşerek kullanılabilir veya bkz: tarafından dönüştürmek daha az eğilimli olan formu için değiştirilmiş ded RT zlı ürünleri yerine özgün tohum. Sonuç olarak, rPrP tohumları için birleşme oranı yavaş ve fibril oluşumu gecikme aşamasında tespit değil. Gecikme aşamasında yetiştirilen numaralı seribaşı RT zlı ürünleri sonunda bir "hızlı montaj aşaması" ulaşmak için uzamıştır gibi Prionlar daha küçük toplamları hızla sallayarak aracılığıyla bölümleme tarafından güçlendirilmiş veya lateral ek olabilir. Bu aşamada, taze substrat reaksiyon eklendi kolayca şekillendirme belirsiz toplamları yerine numaralı seribaşı ürünleri kurulmuştur. Bizim iletişim kuralı yüzey yedek adımda birleşme duyarlılığı artmış bir değişiklik vardı; deli dana tohum örneklerinde PrPSc önceden klinik hayvanlar ve/veya içeren inhibitör bileşikler çok düşük bir miktarı ile tespit etmek yararlı oldu.

PMCA, amplifikasyon tahlil misfolding ilk vitro protein 21açıklanan, birçok avantajı vardır yerine RT zlı tahlil kullanarak. PMCA içinde tüpler inkübe ve sonicator içinde bulunan bir su banyosunda sonicated; sonicator çevre konumlandırılmış tüpler amplifikasyon Merkezi 48yılında konumlandırılmış tüpler kıyasla daha az etkinliği göster. RT zlı sistem depremin kontrol etmek daha kolay olacak gibi görünüyor. RT-zlı, ancak, Moudjo ve ark. tarafından geliştirilen mb-PMCA gerçek bir avantajı bir 96 iyi biçim kullanılır 49 , 50, benzer faydaları gösterdi ama hala daha az PMCA kullanılır.

Substrat RT zlı rekombinant rPrP dönüşüm için kullanır; Buna ek olarak, çoğu durumda PMCA normal beyin homogenate kullanır. Buna ek olarak, RT-zlı yok sıra homoloji arasında tohum ve substrat 51-53gereklidir.

Kofaktör varlığı PMCA deli dana çoğaltması için gereklidir ve çarpım bulaşıcıdır. Ancak, RT zlı assay olarak, güçlendirilmiş PrP bulaşıcı değildir. Vitro amplifikasyon deneyleri içinde en büyük olasılıkla PrPC spontan dönüşüm nedeniyle yanlış pozitif tepkiler oluşumunu yinelenen bir sorundur. Bu nedenle, bu çalışmada kullanılan koşul ve tahlil numaralı seribaşı rPrP-dönüşüm ve spontan dönüşüm arasındaki farkı en üst düzeye çıkarmak için böyle bozuklukları en aza indirmek için özel.

Sonuç olarak, NaPTA/sarkosyl tedavi tahlil inhibitörleri dışkı içinde kaldırılmasını sağlar ve spontan dönüşüm azaltır. İlginçtir, tedavi precipitatedPrPSctohumlama etkinliğini engel değil. Buna ek olarak, yüzey yedek kullanılazlar evlatlık algılama hassasiyeti önemli ölçüde geliştirildi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Eğitim ve cervid PrP bakteriyel ifade plazmid sağlamak için Dr Byron Caughey (NIH kayalık dağ laboratuvarları) için minnettarız. SG Kanada araştırma sandalye program tarafından desteklenir. Genom Kanada, Alberta Prion Araştırma Enstitüsü ve Alberta tarım ve Ormancılık genom Alberta ve University of Calgary Bu eser destek için SG bu araştırma için fon kabul. Bir araştırma hibe hayvan araştırma için Margaret Gunn temelden anıyoruz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Materials
Acrodisc seringe filters PALL 4652
amicon Ultra-15 Centrifugal filter Unit Millipore UCF901024
BD 10 ml seringe VWR CA75846-842
Chloramphenicol Sigma-Aldrich C0378
Corning bottle-top vacuum filters Sigma-Aldrich 431118
Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Sigma-Aldrich E4884
gentleMACS M Tube Miltenyi Biotec 130-093-236
Guanidine hydrochloride Sigma-Aldrich G4505
Imidazole Sigma-Aldrich I5513
Isopropanol Sigma-Aldrich I9516
Kanamycin sulfate Sigma-Aldrich 60615
Luria-Bertani (LB) broth ThermoFisher Scientific 12780029
Magnesium chloride Sigma-Aldrich M9272
N2 supplement (100X) ThermoFisher Scientific 15502048
N-lauroylsarcosine sodium salt (sarkosyl) Sigma-Aldrich ML9150
Nanosep centrifugal devices with omega membrane 100K PALL OD100C34
Nunc sealing tapes ThermoFisher Scientific 232702
Parafilm M VWR 52858-000
phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) Sigma-Aldrich P7626
Protease inhibitor tablet Roche 4693159001
Sodium chloride Sigma-Aldrich S3014
Sodium deoxycholate Sigma-Aldrich D6750
Sodium dodecyl sulfate (SDS) Calbiochem 7910-OP
sodium phosphate Sigma-Aldrich 342483
Sodium phosphate dibasic anhydrous Sigma-Aldrich S9763
Sodium phosphate monobasic monohydrate Sigma-Aldrich S9638
Sodium phosphotungstate hydrate (NaPTA) Sigma-Aldrich 496626
Thioflavin T Sigma-Aldrich T3516
Tris-Hydroxy-Methyl-Amino-Methan (Tris) Sigma-Aldrich T6066
Triton-100 Calbiochem 9410-OP
Tween 20 Sigma-Aldrich P7949
Name Company Catalog Number Comments
Commercial buffers and solutions
BugBuster Master Mix Nogagen 71456-4
Ni-NTA superflow Qiagen 1018401
Phosphate-buffered saline (PBS) pH 7.4 (1X) Life Technoligies P5493
UltraPure Distilled Water Invitrogen 10977015
Name Company Catalog Number Comments
Standards and commercial kits
Express Autoinduction System 1 Novagen 71300-4
Pierce BCA Protein Assay Kit ThermoFisher Scientific 23227
Name Company Catalog Number Comments
Equipment setup
AKTA protein purification systems FPLC GE Healthcare Life Sciences
Beckman Avanti J-25 Centrifuge Beckman Coulter
Beckman rotor JA-25.50 Beckman Coulter
Beckman rotor JA-10 Beckman Coulter
FLUOstar Omega microplate reader BMG Labtech
gentleMACS Dissociator Miltenyi Biotec 130-093-235
Name Company Catalog Number Comments
Sofware
MARS Data Analysis BMG Labtech
GraphPad Prism6 GraphPad software

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Watts, J. C., Balachandran, A., Westaway, D. The expanding universe of prion diseases. PLoS Pathog. 2 (3), (2006).
  2. Wadsworth, J. D., Collinge, J. Update on human prion disease. Biochim Biophys Acta. 1772 (6), 598-609 (2007).
  3. Prusiner, S. B. Novel proteinaceous infectious particles cause scrapie. Science. 216 (4542), 136-144 (1982).
  4. Groveman, B. R., et al. Parallel in-register intermolecular beta-sheet architectures for prion-seeded prion protein (PrP) amyloids. J Biol Chem. 289 (35), 24129-24142 (2014).
  5. Vazquez-Fernandez, E., et al. The Structural Architecture of an Infectious Mammalian Prion Using Electron Cryomicroscopy. PLoS Pathog. 12 (9), e1005835 (2016).
  6. Wille, H., et al. Structural studies of the scrapie prion protein by electron crystallography. Proc Natl Acad Sci U S A. 99 (6), 3563-3568 (2002).
  7. Caughey, B. Prion protein conversions: insight into mechanisms, TSE transmission barriers and strains. Br Med Bull. 66, 109-120 (2003).
  8. Soto, C., Estrada, L., Castilla, J. Amyloids, prions and the inherent infectious nature of misfolded protein aggregates. Trends Biochem Sci. 31 (3), 150-155 (2006).
  9. Prusiner, S. B. Prions. Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (23), 13363-13383 (1998).
  10. McKinley, M. P., Bolton, D. C., Prusiner, S. B. A protease-resistant protein is a structural component of the scrapie prion. Cell. 35 (1), 57-62 (1983).
  11. Benestad, S. L., Mitchell, G., Simmons, M., Ytrehus, B., Vikoren, T. First case of chronic wasting disease in Europe in a Norwegian free-ranging reindeer. Vet Res. 47 (1), 88 (2016).
  12. Williams, E. S., Young, S. Chronic wasting disease of captive mule deer: a spongiform encephalopathy. J Wildl Dis. 16 (1), 89-98 (1980).
  13. Gilch, S., et al. Chronic wasting disease. Top Curr Chem. 305, 51-77 (2011).
  14. Johnson, C. J., Pedersen, J. A., Chappell, R. J., McKenzie, D., Aiken, J. M. Oral transmissibility of prion disease is enhanced by binding to soil particles. PLoS Pathog. 3 (7), e93 (2007).
  15. Pritzkow, S., et al. Grass plants bind, retain, uptake, and transport infectious prions. Cell Rep. 11 (8), 1168-1175 (2015).
  16. Mathiason, C. K., et al. Infectious prions in the saliva and blood of deer with chronic wasting disease. Science. 314 (5796), 133-136 (2006).
  17. Tamguney, G., et al. Asymptomatic deer excrete infectious prions in faeces. Nature. 461 (7263), 529-532 (2009).
  18. Haley, N. J., Seelig, D. M., Zabel, M. D., Telling, G. C., Hoover, E. A. Detection of CWD prions in urine and saliva of deer by transgenic mouse bioassay. PLoS One. 4 (3), e4848 (2009).
  19. Spraker, T. R., et al. Validation of monoclonal antibody F99/97.6.1 for immunohistochemical staining of brain and tonsil in mule deer (Odocoileus hemionus) with chronic wasting disease. J Vet Diagn Invest. 14 (1), 3-7 (2002).
  20. Spraker, T., et al. Comparison of histological lesions and immunohistochemical staining of proteinase-resistant prion protein in a naturally occurring spongiform encephalopathy of free-ranging mule deer (Odocoileus hemionus) with those of chronic wasting disease of captive mule deer. Vet Pathol. 39 (1), 110-119 (2002).
  21. Saborio, G. P., Permanne, B., Soto, C. Sensitive detection of pathological prion protein by cyclic amplification of protein misfolding. Nature. 411 (6839), 810-813 (2001).
  22. Atarashi, R., et al. Simplified ultrasensitive prion detection by recombinant PrP conversion with shaking. Nature Methods. 5 (3), 211-212 (2008).
  23. Wilham, J. M., et al. Rapid end-point quantitation of prion seeding activity with sensitivity comparable to bioassays. PLoS Pathog. 6 (12), e1001217 (2010).
  24. Atarashi, R., Sano, K., Satoh, K., Nishida, N. Real-time quaking-induced conversion: a highly sensitive assay for prion detection. Prion. 5 (3), 150-153 (2011).
  25. Atarashi, R., et al. Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion. Nat Med. 17 (2), 175-178 (2011).
  26. Wilham, J. M., et al. Rapid end-point quantitation of prion seeding activity with sensitivity comparable to bioassays. PLoS Pathog. 6 (12), e1001217 (2010).
  27. Cheng, Y. C., et al. Early and Non-Invasive Detection of Chronic Wasting Disease Prions in Elk Feces by Real-Time Quaking Induced Conversion. PLoS One. 11 (11), e0166187 (2016).
  28. Cramm, M., et al. Stability and Reproducibility Underscore Utility of RT-QuIC for Diagnosis of Creutzfeldt-Jakob Disease. Mol Neurobiol. 53 (3), 1896-1904 (2016).
  29. Orrú, C., et al. Human variant Creutzfeldt-Jakob disease and sheep scrapie PrP(res) detection using seeded conversion of recombinant prion protein. Protein Eng Des Sel. 22 (8), 515-521 (2009).
  30. Orrú, C. D., et al. Prion disease blood test using immunoprecipitation and improved quaking-induced conversion. MBio. 2 (3), (2011).
  31. Atarashi, R., et al. Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion. Nat Med. 17 (2175-2178), (2011).
  32. Orrú, C. D., et al. A test for Creutzfeldt-Jakob disease using nasal brushings. N Engl J Med. 371 (19), 519-529 (2014).
  33. Orrú, C. D., et al. Rapid and sensitive RT-QuIC detection of human Creutzfeldt-Jakob disease using cerebrospinal fluid. MBio. 6 (1), (2015).
  34. Sano, K., et al. Early detection of abnormal prion protein in genetic human prion diseases now possible using real-time QUIC assay. PLoS One. 8 (1), e54915 (2013).
  35. Orrú, C., et al. Detection and discrimination of classical and atypical L-type bovine spongiform encephalopathy by real-time quaking-induced conversion. J Clin Microbiol. 53 (4), 1115-1120 (2015).
  36. Orrú, C. D., et al. Bank vole prion protein as an apparently universal substrate for RT-QuIC-based detection and discrimination of prion strains. PLoS Pathog. 11 (6), e1004983 (2015).
  37. Masujin, K., et al. Detection of Atypical H-Type Bovine Spongiform Encephalopathy and Discrimination of Bovine Prion Strains by Real-Time Quaking-Induced Conversion. J Clin Microbiol. 54 (3), 676-686 (2016).
  38. John, T. R., Schätzl, H. M., Gilch, S. Early detection of chronic wasting disease prions in urine of pre-symptomatic deer by real-time quaking-induced conversion assay. Prion. 7 (3), 253-258 (2013).
  39. Henderson, D. M., et al. Rapid antemortem detection of CWD prions in deer saliva. PLoS One. 8 (9), e74377 (2013).
  40. Elder, A., et al. In vitro detection of prionemia in TSE-infected cervids and hamsters. PLoS OnE. 8 (11), e80203 (2013).
  41. Haley, N. J., et al. Prion-seeding activity in cerebrospinal fluid of deer with chronic wasting disease. PLoS One. 8 (11), e81488 (2013).
  42. Haley, N., et al. Detection of chronic wasting disease in the lymph nodes of free-ranging cervids by real-time quaking-induced conversion. J Clin Microbiol. 52 (9), 3237-3243 (2014).
  43. Safar, J., et al. Eight prion strains have PrP(Sc) molecules with different conformations. Nat Med. 4 (10), 1157-1165 (1998).
  44. Xiong, L. -W., Raymond, L. D., Hayes, S. F., Raymond, G. J., Caughey, B. Conformational change, aggregation and fibril formation induced by detergent treatments of cellular prion protein. J Neurochem. 79 (3), 669-678 (2001).
  45. Wille, H., et al. Surface charge of polyoxometalates modulates polymerization of the scrapie prion protein. Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (10), 3740-3745 (2009).
  46. Lee, I. S., Long, J. R., Prusiner, S. B., Safar, J. G. Selective Precipitation of Prions by Polyoxometalate Complexes. J Am Chem Soc. 127 (40), 13802-13803 (2005).
  47. Levine, D. J., et al. Mechanism of scrapie prion precipitation with phosphotungstate anions. ACS Chem Biol. 10 (5), 1269-1277 (2015).
  48. Gonzalez-Montalban, N., et al. Highly efficient protein misfolding cyclic amplification. PLoS Pathog. 7 (2), e1001277 (2011).
  49. Moudjou, M., et al. Glycoform-independent prion conversion by highly efficient, cell-based, protein misfolding cyclic amplification. Sci Rep. 6, 29116 (2016).
  50. Moudjou, M., et al. Highly infectious prions generated by a single round of microplate-based protein misfolding cyclic amplification. MBios. 5 (1), (2013).
  51. Orru, C. D., et al. Human variant Creutzfeldt-Jakob disease and sheep scrapie PrP(res) detection using seeded conversion of recombinant prion protein. Protein Eng Des Sel. 22 (8), 515-521 (2009).
  52. McGuire, L. I., et al. Real time quaking-induced conversion analysis of cerebrospinal fluid in sporadic Creutzfeldt-Jakob disease. Ann Neurol. 72 (2), 278-285 (2012).
  53. Orru, C. D., et al. Prion disease blood test using immunoprecipitation and improved quaking-induced conversion. MBio. 2 (3), (2011).

Tags

İmmünoloji sayı: 127 Prionlar kronik israf hastalığı RT zlı vitro dönüşüm tahlil tanı algılama dışkı
Gerçek zamanlı depremin dönüşüm tahlil CWD Prionlar fekal madde olarak algılanması için kaynaklı
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cheng, Y. C., Hannaoui, S., John, T. More

Cheng, Y. C., Hannaoui, S., John, T. R., Dudas, S., Czub, S., Gilch, S. Real-time Quaking-induced Conversion Assay for Detection of CWD Prions in Fecal Material. J. Vis. Exp. (127), e56373, doi:10.3791/56373 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter