3.9 Молекулярное клонирование и олигонуклеотидное секвенирование

10 генов РСВ были идентифицированы в результате клонирования кДНК с последующим картированием и трансляцией вирусных мРНК - кДНК получали обратной транскрипцией мРНК из зараженных РСВ клеток Нер-2 и клонировали их в Е. coli с использованием плазмиды pBR322.

Нуклеотидная последовательность гена белка нуклеопротеи-на РСВ и кодируемая ею аминокислотная последовательность - опубликованы Венкатесаном и Эланго, а последовательности гена и белка М. - Сатаке и Венкатесаном. В этих работах подробно описаны методы олигонуклеотидного секвенирования в применении к РСВ.

3.10 Очистка вирусных белков

3.10.1 Вирусные полипептиды

В настоящее время очищенные вирусные белки можно получать методом аффинной хроматографии с использованием специфических моноклональных антител. Другой подход состоит в экспрессии клонированных генов в прокариотических или в эукариотических клетках. Однако непосредственно для РСВ такие методики пока не описаны.

3.10.2 Очистка капсидного белка

Капсидный белок выделяют из очищенных нуклеокапсидов, которые в свою очередь можно получить либо из вирионов, либо из экстракта зараженных клеток. Ниже приведена методика выделения из клеточных экстрактов, дающая более высокий выход.

50-Ю6 клеток заражают РСВ. Через 36-48 ч после заражения клетки снимают с поверхности флакона раствором, содержащим 10 мМ трис-НО, рН 7,4, 0,18 М NaCl, 0,25 мМ ЭДТА и 0,1 мМ PMSF. Клетки осаждают центрифугированием и ресуспендируют в 1мл лизирующего буфера 20 мин при 4°С. Клетки разрушают в гомогенизаторе Даунса. К гомогенату добавляют NaCl до концентрации 0,1 М и удаляют неразрушенные клетки, ядра и дебрис центрифугированием 2 мин при 600 g. Нуклеокапсиды осаждают центрифугированием 30 мин при 100000 g. Нуклеокапсиды промывают лизирующим буфером, а затем буфером, содержащим 10 мМ трис-HCl, рН 7,4, и 0,1 мМ ЭДТА. Осадок нуклеокапсидов ресуспендируют и получают очищенные нуклеокапсиды изопикническим центрифугированием в 15-55% -ном градиенте концентрации тартрата калия в буфере ТЕ.

3.10.3 Очистка вирионных гликопротеинов

Предложен метод очистки гликопротеинов РСВ, основанный на солюбилизации вирионов неионным детергентом в буферном растворе с низкой ионной силой.

1. Очищенные методом градиентного центрифугирования вирионы осаждают центрифугированием через слой 30% -ного раствора сахарозы в буфере NTE при 50 000 g 60 мин. Осадок ресуспендируют в 0,01 М фосфатном буфере, содержащем 10% тритона Х-100.

2. Суспензию перемешивают 30 мин при комнатной температуре и центрифугируют 60 мин при 200 000 g.

3. Супернатант экстрагируют п-бутанолом.

4. Экстрагированные белки суспендируют в 0,01 М фосфатном буфере с 1% тритона Х-100 и фракционируют в 5-25% -ном линейном градиенте концентрации сахарозы, содержащем 1% тритона Х-100, 18 ч при 100 000 g. Собирают фракции из верхней части градиента и диализуют их против 0,01 М фосфатнога буфера.

5. Тритон Х-100 удаляют экстракцией п-бутанолом.

6. Фракции, содержащие вирусные гликопротеины, идентифицируют с помощью электрофореза в полиакриламидном геле.

4. Специальные биологические методы

4.1 Получение моноклональных антител

Моноклональные антитела к нескольким белкам РСВ были получены стандартными методами. Ниже приведен типичный протокол.

1. Мышам линии Balb/c внутрибрюшинно вводят зараженные РСВ клетки. Через 10 сут. инокуляцию повторяют.

2. Селезенки иммунизированных мышей суспендируют в среде RPM1 1640, забуференной бикарбонатом натрия и содержащей пенициллин, гентамицин, пируват натрия, L-глютамин и ЭТС.

3. Клетки селезенки иммунизированных мышей сливают с клетками мышиной миеломы, например Balb/c NS1/1, выращиваемой в той же среде. При этом смешивают 3-107 клеток селезенки с таким же количеством клеток миеломы. Клетки центрифугируют 10 мин при 200 g и 1 мин выдерживают при 37 °С. Для слияния клеток по каплям добавляют 1 мл 50% -ного ПЭГ 4000 с 5% ДМСО.

4. Суспензию инкубируют 90 с при 37 °С и останавливают процесс слияния, добавляя 20 мл среды.

5. Клетки осаждают центрифугированием и промывают средой. Осадок ресуспендируют в среде ГАТ и распределяют по плоскодонным лункам планшета для иммунологических реакций.

6. Клетки инкубируют на питательном слое из макрофагов, подготовленном за сутки до слияния; каждая лунка должна содержать 10" перитонеальных макрофагов здоровой мыши.

7. Через 6 сут после начала инкубации в каждую лунку вносят по 50 мкл среды ГАТ.

8. Через 9-12 сут после слияния проверяют активность и специфичность продуцируемых антител методом ELISA с антигенами РСВ.

9. Гибридомы, продуцирующие специфические антитела, клонируют методом предельного разведения в планшете для иммунологических реакций, используя макрофаги или клетки селезенки в качестве фидера. Клонирование проводят дважды. Гибридомы считают стабильными, если 95% клонов продуцируют специфические антитела.

4.2 Выделение температурно-чувствительных мутантов

Для анализа функций генов и биохимических исследований полезно иметь температурно-чувствительные мутанты вируса. Их выделяют следующим образом.

1.106 клеток BS-C-1, выращенных в чашке Петри диаметром 50 мм или во флаконе с завинчивающейся крышкой емкостью 30 мл, заражают РСВ дикого типа с множественностью инфекции 0,01 БОЕ/кл. Адсорбцию проводят 1 ч при 31 °С.

2. Вирус отмывают двумя сменами среды и добавляют 3 мл среды Игла, содержащей 2,5% ЭТС и мутаген.

3. Культуру инкубируют при 31 °С до проявления ЦПД в контрольной зараженной культуре, к которой мутаген не добавляли.

4. Разведения культуральной жидкости из обработанных мутагеном культур титруют методом бляшек после осветления, но без замораживания и оттаивания. Для этого на клетки наносят необходимые разведения и инкубируют клетки, под 0,9% -ным агаровым покрытием 5-7 сут при 31 °С.

5. Вирус из полученных индивидуальных бляшек наращивают, перенося бляшки пастеровской пипеткой на свежие монослойные культуры.

6. Проводят скрининг полученных изолятов вируса на способность давать бляшки при 31 и 39 °С. Для этого зараженные чашки инкубируют параллельно при каждой температуре. Альтернативный метод состоит в прямом скрининге бляшек, образованных вирусом, обработанным мутагеном. Для этого 2 чашки с культурой, покрытой слоем 0,9% -ного агара толщиной 2 мм, делят на секторы и в каждый сектор помещают 1 бляшку., После адсорбции в течение 30 мин при 31 °С заливают второй слой агарового покрытия. После этого одну чашку инкубируют при 31 °С, а другую при 39 °С. Из секторов, где бляшки образуются при 31 °С, но не при 39 °С, их извлекают для дополнительной проверки.

Температурно-чувствительные мутанты можно подразделить на функциональные группы с помощью теста комплементации, факторы, влияющие на комплементацию, детально изучены.

Как и для остальных вирусов с негативной полярностью РНК и несегментированным геномом, рекомбинация между температурно-чувствительными мутантами РСВ, принадлежащими к одной или к разным группам комплементации, не описана.