עבודה זו נתמכה על ידי NIH AI099854 ו- AI126742 למפתח.

<ol>
	<li>Lopez, M. A., Mackler, R. M., Yoder, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removal+of+nuclease+contamination+during+purification+of+recombinant+prototype+foamy+virus+integrase.">Removal of nuclease contamination during purification of recombinant prototype foamy virus integrase.</a> J Virol Methods. 235, 134-138 (2016).</li><li>Senavirathne, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Widespread+nuclease+contamination+in+commonly+used+oxygen-scavenging+systems.">Widespread nuclease contamination in commonly used oxygen-scavenging systems.</a> Nat Methods. 12 (10), 901-902 (2015).</li><li>Gunn, K. H., Marko, J. F., Mondragon, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+orthogonal+single-molecule+experiment+reveals+multiple-attempt+dynamics+of+type+IA+topoisomerases.">An orthogonal single-molecule experiment reveals multiple-attempt dynamics of type IA topoisomerases.</a> Nat Struct Mol Biol. 24 (5), 484-490 (2017).</li><li>Valkov, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+structural+characterization+of+the+integrase+from+the+prototype+foamy+virus.">Functional and structural characterization of the integrase from the prototype foamy virus.</a> Nucleic Acids Res. 37 (1), 243-255 (2009).</li><li>Coffin, J. M., Hughes, S. H., Varmus, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Retroviruses. , (1997).</li><li>Li, M., Craigie, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+of+viral+DNA+ends+channels+the+HIV-1+integration+reaction+to+concerted+integration.">Processing of viral DNA ends channels the HIV-1 integration reaction to concerted integration.</a> J Biol Chem. 280 (32), 29334-29339 (2005).</li><li>Li, M., Mizuuchi, M., Burke, T. R., Craigie, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retroviral+DNA+integration:+reaction+pathway+and+critical+intermediates.">Retroviral DNA integration: reaction pathway and critical intermediates.</a> EMBO J. 25 (6), 1295-1304 (2006).</li><li>Sinha, S., Grandgenett, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recombinant+human+immunodeficiency+virus+type+1+integrase+exhibits+a+capacity+for+full-site+integration+in+vitro+that+is+comparable+to+that+of+purified+preintegration+complexes+from+virus-infected+cells.">Recombinant human immunodeficiency virus type 1 integrase exhibits a capacity for full-site integration in vitro that is comparable to that of purified preintegration complexes from virus-infected cells.</a> J Virol. 79 (13), 8208-8216 (2005).</li><li>Goodarzi, G., Im, G. J., Brackmann, K., Grandgenett, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concerted+integration+of+retrovirus-like+DNA+by+human+immunodeficiency+virus+type+1+integrase.">Concerted integration of retrovirus-like DNA by human immunodeficiency virus type 1 integrase.</a> J Virol. 69 (10), 6090-6097 (1995).</li><li>Vora, A. C., Grandgenett, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+and+catalytic+properties+of+retrovirus+integrase-DNA+complexes+capable+of+efficiently+performing+concerted+integration.">Assembly and catalytic properties of retrovirus integrase-DNA complexes capable of efficiently performing concerted integration.</a> J Virol. 69 (12), 7483-7488 (1995).</li><li>Jones, N. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retroviral+intasomes+search+for+a+target+DNA+by+1D+diffusion+which+rarely+results+in+integration.">Retroviral intasomes search for a target DNA by 1D diffusion which rarely results in integration.</a> Nat Commun. 7, 11409 (2016).</li><li>Lee, P. Y., Costumbrado, J., Hsu, C. Y., Kim, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Agarose+gel+electrophoresis+for+the+separation+of+DNA+fragments.">Agarose gel electrophoresis for the separation of DNA fragments.</a> J Vis Exp. (62), (2012).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

חומרים המקיימים אינטראקציה עם ה-DNA, כגון ה-DNA לתקן חלבונים, אוכלי נבלות חמצן עבור יישומים מיקרוסקופ מולקולה בודדת, או retroviral integrases, צריך להיות חופשי של זיהום חיידקי nucleases2,3. מזהמים אלה עשוי לבלבל את הפרשנות של תוצאות במהלך מבחני ביוכימית או יחיד מולקולה בצובר.
מצאנו כי נוקלאז חיידקי לעתים קרובות שותף מטהרת עם PFV IN... אולם, ב PFV יציג זיקה sepharose הפארין זה בקלות ניתן להבחנה בין מזהם חיידקי נוקלאז1. המפתח הכנת נטולת נוקלאז PFV IN הוא כימות זהיר של נוקלאז פעילות כל שבר בעקבות • תנאי מעבר צבע מן sepharose הפארין. מעבר הצבע חייב להיות רדוד במידה מספקת כדי לאפשר ההפרדה של PFV ב מ הזיהום נוקלאז; מדרג תלול לא יהיה תואם עם הפרדה יעילה. בנוסף, המצע דנ א פלסמיד צריך להיות אחוז נמוך של עיגולים רגוע כדי להפחית את הרקע של נוקלאז וזמינותו. אם המצע דנ א פלסמיד יש רקע גבוה של מעגלים רגוע, הוא לטיהור החדש של פלסמיד ה-DNA יש לבצעו. נוקלאז פעילות וזמינותו מגלה הנוכחות של מזהמים נוקלאז ושברים זה צריכים להיות מושלך.
במקרים מסוימים, ייתכן גודל אי-הכללה של כרומטוגרפיה (שניות) שיטה יעילה להסרת נוקלאז מזהמים2. קבוצות קודמות השתמשו שניה במהלך טיהור של PFV ב4. שניה יש חלל אחסון בנפח מוגבל, נוטה להפחית את ריכוז החלבון הסופי. היתרון העיקרי זיקה, כרומטוגרפיה יונים הוא ביכולת טעינה של אמצעי אחסון גדול יותר באופן משמעותי מאשר לניירות
בדיקות לפעילות נוקלאז עשוי להיות מותאם כדי חלבונים שונים לטהר במשותף עם נוקלאז חיידקי. כאן אנו מזהים את IN PFV, נוקלאז מזהמים עשוי להיות מופרדת באמצעות כרומטוגרפיה sepharose הפארין. אנחנו הראו בעבר כי ב PFV יש פרופיל דומה נוקלאז עם מונו-S הקטיון, מונו-Q אניון חילופי גזים שהופך שרפים אלו מתאים חלבון זה. בהתאם מאפייני זיקה של החלבון הרצוי ביחס נוקלאז, פרוטוקול זה עשוי לשמש עם מעבר צבע • תנאי ושרפים זיקה או יונים. המפתח סילוק יעיל של נוקלאז זיהום של חלבון עניין הבדל אהדה עבור שרף. כל שבר חייב להיות לבדיקה נוקלאז פעילות. שרפים כרומטוגרפיה של פרוטוקול זה עשוי לא להיות ישירות מוחל על כל החלבונים זה לטהר במשותף עם חיידקי nucleases. עם זאת, התפיסה הכוללת של משתמש זיקה או שרף חילוף יונים להפריד את נוקלאז חלבון של עניין assaying שברים לפעילות נוקלאז עשויים לחול באופן כללי.

מחקרים ביוכימיים, רווק מולקולה של אינטראקציות חלבון עם ה-DNA דורשים חומרים טהור במיוחד. מזהם nucleases מחיידקים, ניתן להסתיר את התוצאות של מבחני אלה. נוקלאז מזהמים נמצא בתוך ההכנות של חומרים חמצן נבלות protocatechuate-3,4-dioxygenase (יהלומים), אב-טיפוס קצפית וירוס (PFV) integrase (ב) מבודד Escherichia coli (e. coli)1 , 2 , 3.
שילוב retroviral מבחני להסתמך על ההמרה של ה-DNA supercoiled עצור או ליניארי מוצרים כאמצעי של פעילות4. במהלך זיהום הסלולר ב מצטרף בשני קצותיו של cDNA ויראלי כרומטין מארח5. בכל קצה מצטרף התגובה נקרא העברה strand. מבחני של recombinant ב פעילות יכול להצטרף oligomers דנ א שני מחקה את cDNA ויראלי נגמר אל יעד ה-DNA אינטגרציה מתואמת תגובה4,5,6,7,8. לחלופין IN רקומביננטי עשוי להצטרף קצה דנ א אחד רק9,10תגובה אינטגרציה שאינה פיזיולוגית הרלוונטיים באתר חצי. כאשר הדנ א פלסמיד supercoiled היעד של אינטגרציה, אינטגרציה מתואמת המוצרים הם לליניארית דנ א, חצי אתר שילוב מוצרים עיגולים רגועה. מוצרים אלה התגובה מזוהים על ידי ניידות היחסי שלהם במהלך agarose ג'ל אלקטרופורזה1. אם IN רקומביננטי של נוקלאז מזהמים, יהיה כדין עיגולים רגועה או על פלסמיד ליניארית יכול להיות מבלבל את תוצאות הניסוי. נגיפי DNA oligomers עשוי להיות מסומן fluorescently באופן סופי לזהות מוצרים אינטגרציה, בניגוד נוקלאז מוצרים. עם זאת, ב מאוד טובות מטרות DNA supercoiled; אובדן של פלסמיד supercoiled עיגולים רגועה או DNA ליניארי על ידי מזהמים נוקלאז יכול להטות תוצאות ופרשנות של נתונים11. לכן יש הכרח להסיר את nucleases חיידקי retroviral בהכנות.
ב PFV יש זיקה שונה עבור sepharose הפארין בהשוואה של נוקלאז חיידקי1. ב PFV, את נוקלאז עשוי להיות מופרדים של • תנאי מעבר צבע ליניארי של הפארין sepharose. נוקלאז אינה מזוהה בקלות על-ידי של ספיגת אולטרה סגול (UV) בשיא 280 ננומטר או נתרן אנליטית dodecyl סולפט לזיהוי בג'ל (מרחביות-עמוד). במקום זאת, נוקלאז מאותרים על ידי assay פעילות נוקלאז העסקת את ההמרה של פלסמיד supercoiled עיגולים רגועה או מוצרים. כל שבר בעקבות הפארין sepharose כרומטוגרפיה נבדק נוקלאז פעילות. ב PFV את הזיהום נוקלאז יש הבדל אהדה עבור מונו-Q אניון שרף. יש הבדל קטן אהדה עבור מונו-S הקטיון שרף. עם זאת, הרזולוציה מונו-S של נוקלאז חיידקי ו PFV לא תאפשר הפרדה יעילה בין החלבונים. בסופו של דבר, הפארין sepharose זיקה טיהור מציע ההפרדה הטוב ביותר של נוקלאז חיידקי מ PFV IN ויש לו היתרון של נפח בלתי מוגבל.
בדיקה של מזהם נוקלאז פעילות עשוי להיות מותאם חלבונים אחרים. החלבון עניין סביר להניח יש זיקה חלופי מאפיינים מאשר ב PFV; ההבדל מחייבים המאפיינים של החלבון של עניין את הזיהום נוקלאז להיקבע מדעית. מתודולוגיה זו לזיהוי נוקלאז הזיהום עשוי להיות מותאם כדי אחרים שרפים כולל הקטיון מונו-S או מונו-Q אניון exchange שרפים. זיקה, יונים שרפים עשויים להציע שיטה אמינה כדי לבודד חלבון רקומביננטי עניין ובלחות nucleases ללא מגבלות באמצעי האחסון של חלבון במהלך כרומטוגרפיה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="682">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BL21/DE3 Rosetta E. coli</td>
			<td style="width:180px;">EMD Millipore</td>
			<td style="width:119px;">70956-4</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">LB broth</td>
			<td style="width:180px;">EMD biosciences</td>
			<td style="width:119px;">1.10285.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ampicillin</td>
			<td style="width:180px;">Amresco</td>
			<td style="width:119px;">0339</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Chloramphenicol&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Amresco</td>
			<td style="width:119px;">0230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PBS</td>
			<td style="width:180px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">D8537</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">IPTG&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Denville Scientific</td>
			<td style="width:119px;">CI8280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ZnCl2</td>
			<td style="width:180px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">208086</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Tris Ultra Pure</td>
			<td style="width:180px;">Gojira Fine Chemicals</td>
			<td style="width:119px;">UTS1003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">NaCl</td>
			<td style="width:180px;">P212121</td>
			<td style="width:119px;">RP-S23020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PMSF&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Amresco</td>
			<td style="width:119px;">0754</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Imidazole&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">I0250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DTT&#160;</td>
			<td style="width:180px;">P212121</td>
			<td style="width:119px;">SV-DTT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">UltraPure EDTA</td>
			<td style="width:180px;">Invitrogen/Gibco</td>
			<td style="width:119px;">15575</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">MgSO4</td>
			<td style="width:180px;">Amresco</td>
			<td style="width:119px;">0662</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Agarose&#160;</td>
			<td style="width:180px;">Denville Scientific</td>
			<td style="width:119px;">CA3510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ethidium bromide</td>
			<td style="width:180px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">BP1302</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glycerol</td>
			<td style="width:180px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">G37-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ni-NTA Superflow</td>
			<td style="width:180px;">Qiagen</td>
			<td style="width:119px;">30430</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Heparin Sepharose 6 Fast Flow</td>
			<td style="width:180px;">GE Healthcare Life Sciences</td>
			<td style="width:119px;">17-0998-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HRV14 3C protease&#160;</td>
			<td style="width:180px;">EMD Chemicals</td>
			<td style="width:119px;">71493-3</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

detection and removal of nuclease contamination during purification of recombinant prototype foamy virus integrase

החלבון integrase (ב) של רטרווירוס אב טיפוס קצפית וירוס (PFV) הוא אנזים מודל לימוד המנגנון של retroviral אינטגרציה. בהשוואה ל- IN של רטרווירוסים אחרים, PFV IN הוא מסיס יותר נוטה יותר מניפולציה ניסויית. בנוסף, הוא רגיש מעכבי IN הרלוונטית קלינית וירוס הכשל החיסוני האנושי (HIV-1), רומז כי מנגנון PFV IN קטליטי דומה כי של HIV-1 ב- IN IN מזרז קוולנטיות בהצטרפות של נגיפי DNA משלימים (cDNA) למטרה DNA בתהליך שנקרא העברה strand. כזאתי העברה סטרנד מציג ניקס יעד ה-DNA. ניתוח של אינטגרציה התגובה מוצרים יכול להיות מבולבל על ידי הנוכחות של nucleases שניק באופן דומה ה-DNA. נוקלאז חיידקי הוכח לטהר במשותף עם רקומביננטי IN PFV לידי ביטוי Escherichia coli (e. coli). כאן אנו מתארים שיטה לבודד PFV ב מ נוקלאז משחיתה מאת הפארין כרומטוגרפיית זיקה. שברים מוקרנים בקלות עבור נוקלאז זיהום עם פלסמיד supercoiled, agarose בג'ל. ב PFV ו נוקלאז משחיתה את להציג הזיקות חלופי עבור sepharose הפארין ומאפשר נוקלאז ללא הכנת IN PFV רקומביננטי מתאים לניתוח ביוכימית או יחיד מולקולה בצובר של אינטגרציה.

ב PFV רקומביננטי נגוע לעיתים קרובות עם חיידקי נוקלאז1. שילוב הביוכימי מבחני תלויים כימות תשובתו של פלסמיד supercoiled DNA עיגולים רגועה ומוצרים ליניארי. הנוכחות של נוקלאז מזהמים עלול להוביל כדין כימות של מבחני אלה. הביטוי של PFV IN עם תג hexahistidine המושרה ב e. coli (איור 1), תחילה מטוהרת על-ידי ניקל כרומטוגרפיית זיקה (איור 2). השברים עם טהור ב PFV משולבים, התג hexahistidine הוא ביקע על ידי פרוטאז. אנחנו קבעו כי PFV IN נוקלאז משחיתה את יש הזיקות שונים עבור הפארין sepharose כרומטוגרפיה (איור 3)1. שברים PFV IN בעקבות הפארין sepharose כרומטוגרפיה מודגרת של פלסמיד supercoiled כדי assay עבור עיגולים רגועה, פלסמיד ליניארית, המוצרים של פעילות נוקלאז (איור 4). Assay זו מאפשרת זיהוי חלבונים שברים ללא נוקלאז (איור 5). שברים אלה עשויים להיות משולב, דיאליזה, קפוא לניסויים עתידיים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56605/56605fig1.jpg"> איור 1: אינדוקציה של PFV ב e. coli . תאים מתרבויות לפני (ליין 2), לאחר אינדוקציה (ליין 3) הם ניתחו לנוכחות של דגימות המחוזי PFV ב, 47374 היו מופרדים על ידי 10% מרחביות-דף מוכתם כחול מבריק Coomassie. ליין 1, סמני משקל מולקולרי (kDa). <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56605/56605fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56605/56605fig2.jpg"> איור 2: ניקל זיקה כרומטוגרפיה שברים. Lysates חיידקי מסיסים הופרדו באמצעות כרומטוגרפיית זיקה ניקל. ב PFV עם תג hexahistidine היה eluted עם מעבר צבע ליניארי של 20 מ ל-200 מ מ imidazole. שברים הוערכו ב- 10% מרחביות-דף מוכתם כחול מבריק Coomassie. PFV ב, 47374 דא, בולט לעין במדגם טעון על העמודה (עומס), אבל הוא פחות ניכרת הזרימה או כביסה. בשברים עם elute בשלב מוקדם של המילוי ההדרגתי imidazole בדרך כלל להציג מזהם ניידות איטי יותר בקרבת 75 kDa, כמו גם כמה מזהמים ניידות מהירה יותר או תחתיו 25 kDa. בריכוזים גבוהים של imidazole יש חומציות בולט לעין, PFV IN שנראה יחסית טהור. בדוגמה זו, שברים #33 דרך #84 היו משולבות וטיהרו עוד יותר. סמני משקל מולקולרי (kDa) נמצאים בצד השמאל של כל ג'ל. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56605/56605fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56605/56605fig3.jpg"> איור 3 : הפארין כרומטוגרפיה sepharose של PFV של 1 . בעקבות ניקל זיקה פרוטאז והסרת של התג hexahistidine, PFV ב (44394 Da) היה fractionated על ידי sepharose הפארין. חלבונים היו eluted עם מעבר צבע ליניארי מ-200 מ מ ל 1 M NaCl. אפילו שברים #12 כדי #44 הוערכו על ידי 8% מרחביות-דף מוכתם Coomassie כחול. סמני משקל מולקולרי (kDa) נמצאים בצד השמאל של כל ג'ל. שברים אלו נבדקו נוקלאז פעילות. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56605/56605fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56605/56605fig4.jpg"> איור 4: נוקלאז וזמינותו של הפארין sepharose שברים 1 . כל שבר sepharose הפארין נוספה supercoiled פלסמיד ה-DNA. שבר מספרים לתאם לאלו המוצגות באיור3. בעקבות דגירה, התגובות נוקלאז deproteinated, מופרדים על-ידי 1% agarose עם אתידיום ברומיד. פקדים השליליים כוללים הדנ א פלסמיד עם אין חלבונים (היעד בלבד) ולטיהור פראי סוג ב PFV שידוע כי של נוקלאז (PFV ב WT) הקודמת. פקד חיובי עבור מזהמות נוקלאז פעילות הוא הוא לטיהור הקודם של catalytically לא פעיל IN PFV מוכרת יש מזהמים נוקלאז (PFV IN D128N). סמני גודל ה-DNA מוצגים ב- kb. פלסמיד supercoiled (SC), פלסמיד ליניארי (L), רגועה עיגולים (RC) מסומנים. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56605/56605fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56605/56605fig5.jpg"> איור 5 : כימות של מבחני נוקלאז 1. Agarose ג'לים נסרקו וערכי פיקסלים היו לכמת supercoiled (SC), ליניארי (L) של מעגל רגועה (RC) להקות בנתיב בכל. שבר מספרים תשבחות אלה באיור דמויות 3 ו- 4. האחוזים של מעגלים ליניאריים ורגועה חושבו באמצעות ערכי הפיקסלים המשוואה המוצג. לדוגמה, הפיקסל הערכים עבור הלהקות של שבר #12: פלסמיד supercoiled 817636 50467 פלסמיד ליניארי, עיגולים רגועה 112052. הערך הכולל של פיקסל הדנ א של שבר #12 הוא הסכום של ערכים אלה, 980155. האחוז של DNA ליניארי הוא 50467 מוכפלים ב- 100 עבור האחוז ומופרדים הערך DNA הכולל שווה ב- 5.1%. האחוז של עיגולים רגוע הוא 112052 מוכפלים ב- 100, מחולק לפי הערך DNA הכולל שווה 11.4%. הסכום של מעגל ליניארי ורגועה אחוזי הוא 16.5%. בקרה שלילית פלסמיד DNA עם אין חלבונים (לא IN, הגרף התחתון) מציין כי זו הכנה של פלסמיד כולל 4.4% של ה-DNA הכולל כעיגולים ליניארי או רגועה. פקד שלילי השני היה טיהור קודמות מסוג הפרוע PFV IN (WT) מוצגים 8.6% של ה-DNA הכולל כעיגולים ליניארי או רגועה. מנתיבי שליטה שני מצביעים על רמת רקע של עצור או ליניארית פלסמיד הנוכחי עם המצע לבד ועם PFV IN... פקד חיובי הוא הוא לטיהור הקודם של catalytically לא פעיל IN PFV (D128N) אשר היה 23% של ה-DNA הכולל כעיגולים ליניארי ורגועה. ה-DNA נחשפים הפארין sepharose שברים #12 באמצעות #22, גרמו > 10% של ה-DNA כעיגולים ליניארי ורגועה. בדוגמה זו, שברים #24 #42 מוצגים < 10% המרה מעגלים ליניאריים ורגועה. שברים אלה היו משולבות, דיאליזה. Aliquots היו קפואים, מאוחסנים ב- 80 ° C לשימוש עתידי. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56605/56605fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Detection and Removal of Nuclease Contamination During Purification of Recombinant Prototype Foamy Virus Integrase at JoVE.com

Detection and Removal of Nuclease Contamination During Purification of Recombinant Prototype Foamy Virus Integrase

אב טיפוס רקומביננטי וירוס קצפית integrase חלבון נגוע לעיתים קרובות נוקלאז חיידקי במהלך טיהור. שיטה זו מזהה נוקלאז זיהום ומסירה אותו הכנת הסופי של האנזים.

האיתור וההסרה של נוקלאז זיהום במהלך טיהור של אב טיפוס רקומביננטי קצפית וירוס Integrase

The integrase (IN) protein of the retrovirus prototype foamy virus (PFV) is a model enzyme for studying the mechanism of retroviral integration. Compared ...

detection-removal-nuclease-contamination-during-purification

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

7.0K Views.  The Ohio State University College of Medicine. אב טיפוס רקומביננטי וירוס קצפית integrase חלבון נגוע לעיתים קרובות נוקלאז חיידקי במהלך טיהור. שיטה זו מזהה נוקלאז זיהום ומסירה אותו הכנת הסופי של האנזים.

Video: Detection and Removal of Nuclease Contamination During Purification of Recombinant Prototype Foamy Virus Integrase

Generation of Recombinant Influenza Virus from Plasmid DNA

Efforts by a number of influenza research groups have been pivotal in the development and improvement of influenza A virus reverse genetics. Originally established in 1999 1,2 plasmid-based reverse genetic techniques to generate recombinant viruses have revolutionized the influenza research field because specific questions have been answered by genetically engineered, infectious, recombinant influenza viruses. Such studies include virus replication, function of viral proteins, the contribution of specific mutations in viral proteins in viral replication and/or pathogenesis and, also, viral vectors using recombinant influenza viruses expressing foreign proteins 3.

Rescue of influenza A viruses from plasmid DNA is a basic and essential experimental technique that allows influenza researchers to generate recombinant viruses to study multiple aspects in the biology of influenza virus, and to be used as potential vectors or vaccines.

הדור של וירוס שפעת רקומביננטי מ-DNA פלסמיד

Efforts by a number of influenza research groups have been pivotal in the development and improvement of influenza A virus reverse genetics. Originally ...

Detection of Infectious Virus from Field-collected Mosquitoes by Vero Cell Culture Assay

Mosquitoes transmit a number of distinct viruses including important human pathogens such as West Nile virus, dengue virus, and chickungunya virus. Many of these viruses have intensified in their endemic ranges and expanded to new territories, necessitating effective surveillance and control programs to respond to these threats. One strategy to monitor virus activity involves collecting large numbers of mosquitoes from endemic sites and testing them for viral infection. In this article, we describe how to handle, process, and screen field-collected mosquitoes for infectious virus by Vero cell culture assay. Mosquitoes are sorted by trap location and species, and grouped into pools containing &le;50 individuals. Pooled specimens are homogenized in buffered saline using a mixer-mill and the aqueous phase is inoculated onto confluent Vero cell cultures (Clone E6). Cell cultures are monitored for cytopathic effect from days 3-7 post-inoculation and any viruses grown in cell culture are identified by the appropriate diagnostic assays. By utilizing this approach, we have isolated 9 different viruses from mosquitoes collected in Connecticut, USA, and among these, 5 are known to cause human disease. Three of these viruses (West Nile virus, Potosi virus, and La Crosse virus) represent new records for North America or the New England region since 1999. The ability to detect a wide diversity of viruses is critical to monitoring both established and newly emerging viruses in the mosquito population.

We describe a method to process and screen field-collected mosquitoes for a diversity of viruses by Vero cell culture assay. By employing this technique, we have detected 9 different viruses from 4 taxonomic families in mosquitoes collected in Connecticut.

איתור של וירוסים זיהומיות מהשטח, שנאספו על ידי יתושים Assay תרבות Vero Cell

Mosquitoes transmit a number of distinct viruses including important human pathogens such as West Nile virus, dengue virus, and chickungunya virus. Many ...

High-throughput Detection Method for Influenza Virus

Influenza virus is a respiratory pathogen that causes a high degree of morbidity and mortality every year in multiple parts of the world. Therefore, precise diagnosis of the infecting strain and rapid high-throughput screening of vast numbers of clinical samples is paramount to control the spread of pandemic infections. Current clinical diagnoses of influenza infections are based on serologic testing, polymerase chain reaction, direct specimen immunofluorescence and cell culture 1,2.
Here, we report the development of a novel diagnostic technique used to detect live influenza viruses. We used the mouse-adapted human A/PR/8/34 (PR8, H1N1) virus 3 to test the efficacy of this technique using MDCK cells 4. MDCK cells (104 or 5 x 103 per well) were cultured in 96- or 384-well plates, infected with PR8 and viral proteins were detected using anti-M2 followed by an IR dye-conjugated secondary antibody. M2 5 and hemagglutinin 1 are two major marker proteins used in many different diagnostic assays. Employing IR-dye-conjugated secondary antibodies minimized the autofluorescence associated with other fluorescent dyes. The use of anti-M2 antibody allowed us to use the antigen-specific fluorescence intensity as a direct metric of viral quantity. To enumerate the fluorescence intensity, we used the LI-COR Odyssey-based IR scanner. This system uses two channel laser-based IR detections to identify fluorophores and differentiate them from background noise. The first channel excites at 680 nm and emits at 700 nm to help quantify the background. The second channel detects fluorophores that excite at 780 nm and emit at 800 nm. Scanning of PR8-infected MDCK cells in the IR scanner indicated a viral titer-dependent bright fluorescence. A positive correlation of fluorescence intensity to virus titer starting from 102-105 PFU could be consistently observed. Minimal but detectable positivity consistently seen with 102-103 PFU PR8 viral titers demonstrated the high sensitivity of the near-IR dyes. The signal-to-noise ratio was determined by comparing the mock-infected or isotype antibody-treated MDCK cells.
Using the fluorescence intensities from 96- or 384-well plate formats, we constructed standard titration curves. In these calculations, the first variable is the viral titer while the second variable is the fluorescence intensity. Therefore, we used the exponential distribution to generate a curve-fit to determine the polynomial relationship between the viral titers and fluorescence intensities. Collectively, we conclude that IR dye-based protein detection system can help diagnose infecting viral strains and precisely enumerate the titer of the infecting pathogens.

This method describes the use of Infrared dye based imaging system for detection of H1N1 in bronchioalveolar lavage (BAL) fluid of infected mice at a high sensitivity. This methodology can be performed in a 96- or 384-well plate, requires &lt;10 &mu;l volume of test material and has the potential for concurrent screening of multiple pathogens.

תפוקה גבוהה איתור שיטת וירוס השפעת

Influenza virus is a respiratory pathogen that causes a high degree of morbidity and mortality every year in multiple parts of the world. Therefore, ...

Affinity Purification of Influenza Virus Ribonucleoprotein Complexes from the Chromatin of Infected Cells

Like all negative-strand RNA viruses, the genome of influenza viruses is packaged in the form of viral ribonucleoprotein complexes (vRNP), in which the single-stranded genome is encapsidated by the nucleoprotein (NP), and associated with the trimeric polymerase complex consisting of the PA, PB1, and PB2 subunits. However, in contrast to most RNA viruses, influenza viruses perform viral RNA synthesis in the nuclei of infected cells. Interestingly, viral mRNA synthesis uses cellular pre-mRNAs as primers, and it has been proposed that this process takes place on chromatin1. Interactions between the viral polymerase and the host RNA polymerase II, as well as between NP and host nucleosomes have also been characterized1,2.
Recently, the generation of recombinant influenza viruses encoding a One-Strep-Tag genetically fused to the C-terminus of the PB2 subunit of the viral polymerase (rWSN-PB2-Strep3) has been described. These recombinant viruses allow the purification of PB2-containing complexes, including vRNPs, from infected cells. To obtain purified vRNPs, cell cultures are infected, and vRNPs are affinity purified from lysates derived from these cells. However, the lysis procedures used to date have been based on one-step detergent lysis, which, despite the presence of a general nuclease, often extract chromatin-bound material only inefficiently. 
Our preliminary work suggested that a large portion of nuclear vRNPs were not extracted during traditional cell lysis, and therefore could not be affinity purified. To increase this extraction efficiency, and to separate chromatin-bound from non-chromatin-bound nuclear vRNPs, we adapted a step-wise subcellular extraction protocol to influenza virus-infected cells. Briefly, this procedure first separates the nuclei from the cell and then extracts soluble nuclear proteins (here termed the "nucleoplasmic" fraction). The remaining insoluble nuclear material is then digested with Benzonase, an unspecific DNA/RNA nuclease, followed by two salt extraction steps: first using 150 mM NaCl (termed "ch150"), then 500 mM NaCl ("ch500") (Fig. 1). These salt extraction steps were chosen based on our observation that 500 mM NaCl was sufficient to solubilize over 85% of nuclear vRNPs yet still allow binding of tagged vRNPs to the affinity matrix.
After subcellular fractionation of infected cells, it is possible to affinity purify PB2-tagged vRNPs from each individual fraction and analyze their protein and RNA components using Western Blot and primer extension, respectively. Recently, we utilized this method to discover that vRNP export complexes form during late points after infection on the chromatin fraction extracted with 500 mM NaCl (ch500)3.

Influenza viruses replicate their RNA genome in association with host-cell chromatin. Here, we present a method to purify intact viral ribonucleoprotein complexes from the chromatin of infected cells. Purified viral complexes can be analyzed by both Western blot and primer extension of protein and RNA content, respectively.

זיקה טיהור של נגיף השפעת תסביכים Ribonucleoprotein של הכרומטין של תאים נגועים

Like all negative-strand RNA viruses, the genome of influenza viruses is packaged in the form of viral ribonucleoprotein complexes (vRNP), in which the ...

In Vivo Imaging Systems (IVIS) Detection of a Neuro-Invasive Encephalitic Virus

Modern advancements in imaging technology encourage further development and refinement in the way viral research is accomplished. Initially proposed by Russel and Burch in Hume's 3Rs (replacement, reduction, refinement), the utilization of animal models in scientific research is under constant pressure to identify new methodologies to reduce animal usage while improving scientific accuracy and speed. A major challenge to Hume's principals however, is how to ensure the studies are statistically accurate while reducing animal disease morbidity and overall numbers. Vaccine efficacy studies currently require a large number of animals in order to be considered statistically significant and often result in high morbidity and mortality endpoints for identification of immune protection. We utilized in vivo imaging systems (IVIS) in conjunction with a firefly bioluminescent enzyme to progressively track the invasion of the central nervous system (CNS) by an encephalitic virus in a murine model. Typically, the disease progresses relatively slowly, however virus replication is rapid, especially within the CNS, and can lead to an often, lethal outcome. Following intranasal infection of the mice with TC83-Luc, an attenuated Venezuelan equine encephalitis virus strain modified to expresses a luciferase gene; we are able to visualize virus replication within the brain at least three days before the development of clinical disease symptoms. Utilizing CNS invasion as a key encephalitic disease development endpoint we are able to quickly identify therapeutic and vaccine protection against TC83-Luc infection before clinical symptoms develop. With IVIS technology we are able to demonstrate the rapid and accurate testing of drug therapeutics and vaccines while reducing animal numbers and morbidity.

In Vivo Imaging Systems IVIS Detection of a Neuro-Invasive Encephalitic Virus

Utilizing luciferase and in vivo imaging systems (IVIS) as a novel means to identify disease endpoints before clinical developments occur. IVIS has allowed us to visualize in real time the invasion of encephalitic viruses over multiple days, providing a more accurate disease model for future study. It has also allowed us to identify the potential protective features of antivirals and vaccines faster than currently utilized animal models. The capability to utilize individual animals over multiple time points ensures reduced animal requirements, costs, and overall morbidity to the animals utilized ensuring a more humane and more scientific means of disease study.

איתור vivo מערכות הדמיה (IVIS) של וירוס אנצפליטים נוירו פולשנית

Modern advancements in imaging technology encourage further development and refinement in the way viral research is accomplished. Initially proposed by ...

Rescue of Recombinant Newcastle Disease Virus from cDNA

Newcastle disease virus (NDV), the prototype member of the Avulavirus genus of the family Paramyxoviridae1, is a non-segmented, negative-sense, single-stranded, enveloped RNA virus (Figure 1) with potential applications as a vector for vaccination and treatment of human diseases. In-depth exploration of these applications has only become possible after the establishment of reverse genetics techniques to rescue recombinant viruses from plasmids encoding their complete genomes as cDNA2-5. Viral cDNA can be conveniently modified in vitro by using standard cloning procedures to alter the genotype of the virus and/or to include new transcriptional units. Rescue of such genetically modified viruses provides a valuable tool to understand factors affecting multiple stages of infection, as well as allows for the development and improvement of vectors for the expression and delivery of antigens for vaccination and therapy. Here we describe a protocol for the rescue of recombinant NDVs.

Newcastle disease virus (NDV) has been extensively studied in the last few years in order to develop new vectors for vaccination and therapy, among others. These studies have been possible due to techniques to rescue recombinant virus from cDNA, such as those we describe here.

הצלה של וירוס רקומביננטי ניוקאסל מחלות מcDNA

Newcastle disease virus (NDV), the prototype member of  the Avulavirus genus of the family Paramyxoviridae1, is a non-segmented,  negative-sense, ...

Rapid Screening of HIV Reverse Transcriptase and Integrase Inhibitors

Although a number of anti HIV drugs have been approved, there are still problems with toxicity and drug resistance. This demonstrates a need to identify new compounds that can inhibit infection by the common drug resistant HIV-1 strains with minimal toxicity. Here we describe an efficient assay that can be used to rapidly determine the cellular cytotoxicity and efficacy of a compound against WT and mutant viral strains.
The desired target cell line is seeded in a 96-well plate and, after a 24 hr incubation, serially dilutions of the compounds to be tested are added. No further manipulations are necessary for cellular cytotoxicity assays; for anti HIV assays a predetermined amount of either a WT or drug resistant HIV-1 vector that expresses luciferase is added to the cells. Cytotoxicity is measured by using an ATP dependent luminescence assay and the impact of the compounds on infectivity is measured by determining the amount of luciferase in the presence or the absence of the putative inhibitors.
This screening assay takes 4 days to complete and multiple compounds can be screened in parallel. Compounds are screened in triplicate and the data are normalized to the infectivity/ATP levels in absence of target compounds. This technique provides a quick and accurate measurement of the efficacy and toxicity of potential anti HIV compounds.

Here we describe cellular cytotoxicity and single round infectivity assays that allow for the rapid and accurate screening of compounds to determine their cellular cytotoxicity (CC50) and IC50 values against WT and drug resistant HIV-1.

הקרנה מהירה של HIV ההפוך טרנסקריפטאז וintegrase המעכבים

Although a number of anti HIV drugs have been approved, there are still problems with toxicity and drug resistance. This demonstrates a need to identify ...

Neutrophil Isolation and Analysis to Determine their Role in Lymphoma Cell Sensitivity to Therapeutic Agents

Neutrophils are the most abundant (40% to 75%) type of white blood cells and among the first inflammatory cells to migrate towards the site of inflammation. They are key players in the innate immune system and play major roles in cancer biology. Neutrophils have been proposed as key mediators of malignant transformation, tumor progression, angiogenesis and in the modulation of the antitumor immunity; through their release of soluble factors or their interaction with tumor cells. To characterize the specific functions of neutrophils, a fast and reliable method is coveted for in vitro isolation of neutrophils from human blood. Here, a density gradient separation method is demonstrated to isolate neutrophils as well as mononuclear cells from the blood. The procedure consists of layering the density gradient solution such as Ficoll carefully above the diluted blood obtained from patients diagnosed with chronic lymphocytic leukemia (CLL), followed by centrifugation, isolation of mononuclear layer, separation of neutrophils from RBCsby dextran then lysis of residual erythrocytes. This method has been shown to isolate neutrophils &#8805; 90 % pure. To mimic the tumor microenvironment, 3-dimensional (3D) experiments were performed using basement membrane matrix such as Matrigel. Given the short half-life of neutrophils in vitro, 3D experiments with fresh human neutrophils cannot be performed. For this reason promyelocytic HL60 cells are differentiated along the granulocytic pathway using the differentiation inducers dimethyl sulfoxide (DMSO) and retinoic acid (RA). The aim of our experiments is to study the role of neutrophils on the sensitivity of lymphoma cells to anti-lymphoma agents. However these methods can be generalized to study the interactions of neutrophils or neutrophil-like cells with a large range of cell types in different situations.

Neutrophils are the most abundant type of white blood cells. The isolation of neutrophils from human blood by density gradient separation method and the differentiation of human promyelocytic (HL60) cells along the granulocytic pathway are described here; to test their role on sensitivity of lymphoma cells to anti-lymphoma agents.

בידוד נויטרופילים וניתוח כדי לקבוע את תפקידם רגישות תאים לימפומה לסוכנים טיפוליים

Neutrophils are the most abundant (40% to 75%) type of white blood cells and among the first inflammatory cells to migrate towards the site of ...

Rescue and Characterization of Recombinant Virus from a New World Zika Virus Infectious Clone

Infectious cDNA clones allow for genetic manipulation of a virus, thus facilitating work on vaccines, pathogenesis, replication, transmission and viral evolution. Here we describe the construction of an infectious clone for Zika virus (ZIKV), which is currently causing an explosive outbreak in the Americas. To prevent toxicity to bacteria that is commonly observed with flavivirus-derived plasmids, we generated a two-plasmid system which separates the genome at the NS1 gene and is more stable than full-length constructs that could not be successfully recovered without mutations. After digestion and ligation to join the two fragments, full-length viral RNA can be generated by in vitro transcription with T7 RNA polymerase. Following electroporation of transcribed RNA into cells, virus was recovered that exhibited similar in vitro growth kinetics and in vivo virulence and infection phenotypes in mice and mosquitoes, respectively.

This protocol describes the recovery of infectious Zika virus from a two-plasmid infectious cDNA clone.

הצלה אפיון של וירוס רקומביננטי מעולם חדש Zika וירוס זיהום מזוהם

Infectious cDNA clones allow for genetic manipulation of a virus, thus facilitating work on vaccines, pathogenesis, replication, transmission and viral ...

Assembly and Purification of Prototype Foamy Virus Intasomes

A defining feature and necessary step of the retrovirus life cycle is the integration of the viral genome into the host genome. All retroviruses encode an integrase (IN) enzyme that catalyzes the covalent joining of viral to host DNA, which is known as strand transfer. Integration may be modeled in vitro with recombinant retroviral IN and DNA oligomers mimicking the ends of the viral genome. In order to more closely recapitulate the integration reaction that occurs in vivo, integration complexes are assembled from recombinant IN and synthetic oligomers by dialysis in a reduced salt concentration buffer. The integration complex, called an intasome, may be purified by size exclusion chromatography. In the case of prototype foamy virus (PFV), the intasome is a tetramer of IN and two DNA oligomers and is readily separated from monomeric IN and free oligomer DNA. The integration efficiency of PFV intasomes may be assayed under a variety of experimental conditions to better understand the dynamics and mechanics of retroviral integration.

Recombinant retroviral integrase and DNA oligomers mimicking viral DNA ends can form an enzymatically active complex known as an intasome. Intasomes may be used for biochemical, structural, and kinetic studies. This protocol details how to assemble and purify prototype foamy virus intasomes.

הרכבה ולטיהור Intasomes וירוס קצפית אב-טיפוס

A defining feature and necessary step of the retrovirus life cycle is the integration of the viral genome into the host genome. All retroviruses encode an ...