É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Identificando Caspases e seus motivos que clivam proteínas durante a infecção pelo vírus da gripe A

1.9K visualizações

⸱

DOI:

10.3791/64189

⸱

21 de julho de 2022

Neste artigo

Resumo

A infecção pelo vírus da gripe A (IAV) ativa as caspases que clivam o hospedeiro e as proteínas virais, que, por sua vez, têm funções pró e antivirais. Empregando-se inibidores, interferência de RNA, mutagênese sítio-dirigida e técnicas de western blotting e RT-qPCR, foram identificadas caspases em células de mamíferos infectadas que clivam a cortactina do hospedeiro e as histonas desacetilases.

Resumo

Caspases, uma família de proteases de cisteína, orquestram a morte celular programada em resposta a vários estímulos, incluindo infecções microbianas. Inicialmente descrita como ocorrendo por apoptose, a morte celular programada é agora conhecida por abranger três vias interconectadas: piroptose, apoptose e necroptose, cunhadas juntas como um processo, PANoptose. Influência A infecção por vírus (IAV) induz a PANoptose em células de mamíferos, induzindo a ativação de diferentes caspases, que, por sua vez, clivam várias proteínas hospedeiras e virais, levando a processos como a ativação da resposta antiviral inata do hospedeiro ou a degradação de proteínas antagônicas do hospedeiro. A este respeito, a clivagem mediada pela caspase 3 da cortactina do hospedeiro, histona desacetilase 4 (HDAC4) e histona desacetilase 6 (HDAC6) foi descoberta em células epiteliais animais e humanas em resposta à infecção por IAV. Para demonstrar isso, foram empregados inibidores, interferência de RNA e mutagênese sítio-dirigida e, posteriormente, a clivagem ou resistência à clivagem e a recuperação dos polipeptídeos cortactina, HDAC4 e HDAC6 foram medidas por western blotting. Esses métodos, em conjunto com a RT-qPCR, formam uma estratégia simples, mas eficaz, para identificar o hospedeiro, bem como as proteínas virais submetidas à clivagem mediada pela caspase durante uma infecção por IAV ou outros vírus humanos e animais. O presente protocolo elabora os resultados representativos dessa estratégia, e também são discutidas as formas de torná-la mais eficaz.

Introdução

O vírus da gripe A (IAV) é o membro prototípico da família Orthomyxoviridae e é conhecido por causar epidemias globais e pandemias imprevisíveis. IAV causa doença respiratória humana, gripe, comumente conhecida como "gripe". A gripe é uma doença aguda que resulta na indução de respostas imunes inatas pró e anti-inflamatórias do hospedeiro e na morte de células epiteliais no trato respiratório humano. Ambos os processos são regidos por um fenômeno chamado morte celular programada1. A sinalização para a morte celular programada é induzida assim que vários receptores de reconhecimento de patógenos detectam as partículas virais recebidas n....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

As aprovações regulatórias foram obtidas do Comitê de Segurança Biológica Institucional da Universidade de Otago para trabalhar com o IAV e as células de mamíferos. Rim Canino de Madin-Darby (MDCK) ou células A549 epiteliais alveolares pulmonares humanas e subtipos IAV H1N1 foram utilizados para o presente estudo. A VAI foi cultivada em ovos de galinha, conforme descrito em outroslugares 17. Condições estéreis e assépticas foram usadas para trabalhar com células de mamíferos, e uma instalação de Nível de Biossegurança 2 (ou Contenção Física 2) e um gabinete de biossegurança de Classe II foram usados para trabalhar com subtipos de IAV.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Tratamento com inibidor da caspase 3
Verificou-se que os polipeptídeos cortactina, HDAC4 e HDAC6 do hospedeiro sofrem degradação em resposta à infecção por IAV em células caninas (MDCK) e humanas (A549, NHBE) 7,8,9. Utilizando as abordagens acima, descobriu-se que as caspases do hospedeiro induzidas por IAV, particularmente a caspase 3, causam sua degradação

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

Está estabelecido que os vírus adaptam os fatores e vias do hospedeiro para seu benefício. Por sua vez, as células hospedeiras resistem a isso, empregando várias estratégias. Uma dessas estratégias é a PANoptosis, que as células hospedeiras usam como estratégia antiviral contra infecções por vírus. No entanto, vírus como o IAV desenvolveram suas próprias estratégias para combater a PANoptose e explorá-la a seu favor 1,3,6. Essa .......

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

O autor não tem conflitos de interesse a divulgar.

Agradecimentos

O autor reconhece Jennifer Tipper, Bilan Li, Jesse vanWestrienen, Kevin Harrod, Da-Yuan Chen, Farjana Ahmed, Sonya Mros, Kenneth Yamada, Richard Webby, BEI Resources (NIAID), o Health Research Council of New Zealand, o Maurice and Phyllis Paykel Trust (Nova Zelândia), o H.S. e J.C. Anderson Trust (Dunedin) e o Departamento de Microbiologia e Imunologia e Escola de Ciências Biomédicas (Universidade de Otago).

....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Células A549ATCCCRM-CCL-185Humano, epitelial, pulmão Cloreto
de amônioSigma-AldrichA9434
Inibidor de caspase 3Sigma-Aldrich264156-MTambém conhecido como 'InSolution Inibidor de Caspase-3 II - Calbiochem'cOmplete
, Mini Inibidor de Protease CocktailRoche11836153001
Cabra anti-NP Presente de anticorpos de Richard Webby (St Jude Children' s Research Hospital, Memphis, EUA) para MH
Lipofectamine 2000 Reagente de TransfecçãoThermoFisher Scientific31985062
Lipofectamine RNAiMAX Reagente de TransfecçãoThermoFisher Scientific13778150
Células MDCATCCCCL-34Cão, epitelial, rim
MG132Sigma-AldrichM7449
Mínimo Essencial Médio (MEM)ThermoFisher Scientific11095080Adicione L-glutamina, antibióticos ou outros suplementos conforme necessário
MISSÃO siRNA Controle Negativo Universal #1Sigma-AldrichSIC001
Odyssey Fc imager com software Image Studio Lite 5.2 O LI-COROdyssey Fc foi substituído pelo Odyssey XF e o software Image Studio Lite foi substituído pelo software Empiria Studio.
Kit de Ensaio de Proteína BCA PierceThermoFisher Scientific23225
Plasmídeo expressando fusão cortactina-GFP humana Addgene50728Presente de Kenneth Yamada para Addgene
RNA interferente pequeno pré-projetado (siRNA) para caspase 3Sigma-AldrichNM_004346siRNA ID: SASI_Hs01_00139105
RNA interferente pequeno pré-projetado para caspase 6Sigma-AldrichNM_001226siRNA ID: SASI_Hs01_00019062
RNA interferente pequeno pré-projetado para caspase 7Sigma-AldrichNM_001227ID de siRNA: SASI_Hs01_00128361
pares de primers SYBR Green RT-qPCR pré-projetadosSigma-AldrichKSPQ12012Sigma-Aldrich: H_CASP3_1; H_CASP6_1; H_CASP7_1
membrana de nitrocelulose Protran PremiumCytiva (Fomerly GE Healthcare)10600003
Anticorpo anti-actina de coelhoAbcamab8227
Anticorpo anti-cortactina de coelhoSinalização celular3502
Anticorpo anti-GFP de coelhoTakara632592
SeeBlue Proteína pré-corada padrãoThermoFisher ScientificLC5625
Meio de transfecção, Opti-MEMThermoFisher Scientific11668019
Tris-HCl, NaCl, SDS, Desoxicolato de Sódio, Triton X-100Merck
Tripsina, Sigma-Aldrich tratado com TPCK4370285
IDs de pares de primers

Referências

  1. Place, D. E., Lee, S., Kanneganti, T. -D. PANoptosis in microbial infection. Current Opinion in Microbiology. 59, 42-49 (2021).
  2. Zheng, M., Kanneganti, T. -D. The regulation of the ZBP1-NLRP3 inflammasome and its implications in....

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Explorar mais artigos

Clivagem de CaspasesDegradação de ProteínasMotivos de CaspasesWestern BlottingMutagênese DirigidaInterferência de RNAVias de PANoptoseClivagem de Proteínas do HospedeiroCisteína Proteases