本书为 Humana Press 出版的“分子生物学方法”(Methods in Molecular Biology)系列丛书之一,原书作者都是相关领域的专家,针对基孔肯雅病毒研究相关的实验技术方法,以标准操作规程(SOP)的体例,从基本概念、实验原理到具体操作步骤,进行了详尽描述。本书内容涵盖了临床和诊断病毒学、细胞和病毒培养实验技术及细胞应答研究中的生物信息学与蛋白质组学方法、免疫学和动物模型研究、抗病毒药物和疫苗研发。
样章试读
目录
目录 第一部分 临床和诊断病毒学 第一章 基孔肯雅病毒进化和流行病学 3 1.1 引言 3 1.2 病毒的传播循环和媒介 3 1.3 病毒的历史和起源 4 1.4 2004年以来基孔肯雅病毒的流行病学和感染传播情况 5 1.5 基孔肯雅病毒在西半球的感染情况 6 1.6 结语 7 参考文献 7 第二章 基孔肯雅病毒分子流行病学 10 2.1 引言 10 2.2 材料 12 2.2.1 病毒RNA的提取 12 2.2.2 一步法反转录-聚合酶链反应(One-step RT-PCR) 12 2.2.3 聚合酶链反应(PCR)产物的琼脂糖凝胶电泳和纯化 13 2.2.4 测序反应 13 2.2.5 PCR测序产物的纯化 13 2.3 方法 14 2.3.1 病毒RNA的提取 14 2.3.2 一步法RT-PCR 14 2.3.3 琼脂糖凝胶电泳和纯化PCR产物 14 2.3.4 测序反应 15 2.3.5 纯化循环测序产物 15 2.3.6 测序数据编辑 16 2.3.7 系统发育树的构建 16 2.4 注释 16 参考文献 17 第三章 高级遗传方法学在基孔肯雅病毒进化和传播追踪溯源研究中的应用 19 3.1 引言 19 3.2 材料 20 3.3 方法 20 3.3.1 序列生成 21 3.3.2 从公共数据库获得序列 21 3.3.3 多序列比对 21 3.3.4 序列多态性和基因突变分析 22 3.3.5 中值连接进化网络的构建 23 3.3.6 生成一个时间尺度的贝叶斯系统发育树,并通过BEAST软件包计算目标序列到最近的共同祖先的时间(tMRCA)以确定祖先的年代 24 3.3.7 BEAST跟踪输出的可视化 26 3.3.8 用BEAST系统发育树输出方式构建最大分支可信度树 27 3.3.9 一致最大分支可信度树的可视化 27 3.3.10 通过BEAST2软件进行系统地理学分析来确定病毒株时空传播特点 27 3.3.11 用SPREAD软件使系统地理学输出可视化 29 3.4 注释 29 参考文献 32 第四章 基于合成肽的抗体检测方法诊断有无神经系统并发症的基孔肯雅病毒感染 34 4.1 引言 34 4.2 材料 35 4.2.1 单向电泳 35 4.2.2 双向电泳 36 4.2.3 电洗脱 37 4.2.4 液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析 37 4.2.5 多肽合成 37 4.2.6 酶联免疫吸附试验(ELISA) 38 4.3 方法 38 4.3.1 单向电泳 38 4.3.2 双向电泳 39 4.3.3 电洗脱 41 4.3.4 蛋白液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析 41 4.3.5 多肽合成41 4.3.6 酶联免疫吸附试验(ELISA) 42 4.4 注释 43 参考文献 44 第五章 E2糖蛋白在Sf9昆虫细胞的表达和纯化及其在血清学中的应用 45 5.1 引言 45 5.2 材料 46 5.2.1 昆虫表达组件的构建 47 5.2.2 Sf9细胞的维持及E2糖蛋白的瞬时表达 47 5.2.3 在昆虫细胞中稳定表达E2糖蛋白 47 5.2.4 稳定表达细胞的冻存 48 5.2.5 自然分泌CHIKV-E2的纯化 48 5.2.6 基孔肯雅病毒的血清学诊断 48 5.3 方法 48 5.3.1 构建昆虫表达组件 48 5.3.2 Sf9细胞的维持和E2糖蛋白的瞬时表达 49 5.3.3 E2糖蛋白在昆虫细胞中的稳定表达 50 5.3.4 稳定细胞的低温保存 51 5.3.5 纯化自然分泌的CHIKV-E2蛋白 51 5.3.6 CHIKV的血清学诊断 52 5.4 注释 53 参考文献 54 第六章 基于血清学工具的CHIKV感染诊断方法 55 6.1 引言 55 6.2 材料 60 6.3 方法 61 6.3.1 血清样品的准备 61 6.3.2 血清和病毒混合液的准备 62 6.3.3 细胞培养 62 6.3.4 用中和过的病毒感染细胞 62 6.3.5 计算结果 62 6.4 注释 62 参考文献 63 第七章 使用咽拭子及尿液标本诊断基孔肯雅病毒感染及其评价 65 7.1 引言 65 7.2 材料 66 7.2.1 病毒检测 66 7.2.2 ELISA检测IgM抗体 66 7.2.3 体外病毒分离 67 7.2.4 体内病毒分离 67 7.3 方法 67 7.3.1 通过分子生物学技术和测序分析检测病毒基因组 67 7.3.2 IgM抗体捕获-ELISA血清学检测 68 7.3.3 体外病毒分离 69 7.3.4 体内病毒分离 70 7.4 注释 70 参考文献 71 第二部分 细胞培养、病毒复制和细胞反应 第八章 用蚊子细胞扩增基孔肯雅病毒 75 8.1 引言 75 8.2 材料 76 8.2.1 培养C6/36细胞 76 8.2.2 病毒扩增 76 8.3 方法 76 8.3.1 培养C6/36细胞 76 8.3.2 病毒扩增 77 8.4 注释 78 参考文献 79 第九章 基孔肯雅病毒感染的定量分析——病毒蚀斑试验 81 9.1 引言 81 9.2 材料 82 9.3 方法 83 9.3.1 收集用于蚀斑试验的样本 83 9.3.2 接种BHK-21细胞于24孔板 84 9.3.3 蚀斑试验 84 9.4 注释 86 参考文献 88 第十章 实时RT-PCR检测与定量分析基孔肯雅病毒 90 10.1 引言 90 10.2 材料 91 10.2.1 寡核苷酸序列 91 10.2.2 病毒RNA提取 91 10.2.3 常规RT-PCR 91 10.2.4 PCR产物的琼脂糖凝胶电泳及纯化 92 10.2.5 体外转录合成cDNA 92 10.2.6 一步法SYBR Green I实时RT-PCR 92 10.2.7 一步法TaqMan实时RT-PCR 92 10.3 方法 92 10.3.1 病毒RNA提取 93 10.3.2 体外转录PCR产物的制备 93 10.3.3 琼脂糖凝胶电泳及PCR产物纯化 93 10.3.4 体外转录 94 10.3.5 RNA转录物的纯化 94 10.3.6 总RNA产量的计算 94 10.3.7 体外转录RNA拷贝数测定 95 10.3.8 用于RNA绝对定量的标准品构建 95 10.3.9 基于SYBR-Green I的实时RT-PCR的绝对定量 95 10.3.10 基于TaqMan的实时RT-PCR的绝对定量 97 10.3.11 定量未知样本中CHIKV载量 97 10.4 注释 98 参考文献 100 第十一章 伊蚊的基孔肯雅病毒感染 102 11.1 引言 102 11.2 材料 103 11.2.1 含CHIKV的血液(CHIKV血饲) 103 11.2.2 蚊子感染 103 11.2.3 从蚊子收集CHIKV 104 11.2.4 处理采集的蚊子脏器 104 11.3 方法 104 11.3.1 准备含病毒的血食物 104 11.3.2 蚊子感染 105 11.3.3 采集和处理受感染蚊虫的脏器 106 11.3.4 处理采集的蚊虫组织器官 108 11.4 注释 108 参考文献 109 第十二章 人工血食物感染蚊虫中CHIKV的分析 111 12.1 引言 111 12.2 材料 112 12.2.1 蚊子的饲养 112 12.2.2 制备含感染性CHIKV的血食物 113 12.2.3 感染后蚊子的处理 113 12.2.4 核酸的检测与定量 114 12.3 方法 115 12.3.1 埃及伊蚊和白纹伊蚊群落的饲养 115 12.3.2 蚊子感染性血饲流程 116 12.3.3 暴露后蚊子处理:通过分析CPE检测蚊子中的病毒 117 12.3.4 暴露后蚊子处理:强迫唾液分泌 118 12.3.5 CHIKV核酸检测与定量 119 12.4 注释 119 参考文献 121 第十三章 基孔肯雅病毒生长与荧光标记:免疫荧光法检测基孔肯雅病毒 122 13.1 引言 122 13.2 材料 123 13.2.1 病毒生长 123 13.2.2 荧光显微镜 123 13.2.3 使用IFA进行血清学诊断 124 13.2.4 流式细胞术 124 13.3 方法 125 13.3.1 细胞生长 125 13.3.2 荧光显微镜下确定病毒的生长 125 13.3.3 应用IFA进行血清学诊断 126 13.3.4 流式细胞术测定病毒生长 127 13.4 注释 127 参考文献 128 第十四章 用蔗糖密度梯度分离和制备基孔肯雅病毒样本用于透射电镜观察 130 14.1 引言 130 14.2 材料 131 14.2.1 CHIKV的分离与扩增 131 14.2.2 病毒纯化 131 14.2.3 负染色和免疫金标记法 132 14.3 方法 132 14.3.1 分离CHIKV 132 14.3.2 CHIKV滴定 133 14.3.3 大规模扩增CHIKV用于病毒纯化 134 14.3.4 聚乙二醇(PEG沉淀)纯化病毒 134 14.3.5 不连续的蔗糖梯度纯化病毒 135 14.3.6 负染法 136 14.3.7 免疫胶体金标记 136 14.4 注释 137 参考文献 138 第十五章 酵母双杂交筛选法研究病毒-宿主蛋白的相互作用 139 15.1 引言 139 15.2 材料 141 15.2.1 GAL4 Y2H系统中使用的酵母菌株和质粒 141 15.2.2 培养基 141 15.2.3 酵母转化 142 15.2.4 准备酵母蛋白提取物 143 15.2.5 BD病毒融合构建物自激活的检测 144 15.2.6 病毒-宿主相互作用文库的筛选 144 15.2.7 酵母菌落PCR 144 15.2.8 多重库质粒的排除 145 15.2.9 限制性消化排除重复文库质粒 145 15.2.10 从酵母中分离捕获质粒DNA 145 15.2.11 大肠杆菌细胞中酵母质粒的转化 145 15.2.12 细菌菌落PCR 145 15.2.13 分离大肠杆菌DH5α细胞中的质粒DNA 146 15.3 方法 146 15.3.1 酵母细胞的小量转化 146 15.3.2 准备酵母蛋白提取物 146 15.3.3 自激活分析 148 15.3.4 酵母双杂交文库筛选 148 15.3.5 酵母菌落PCR 149 15.3.6 消除多重库质粒 150 15.3.7 限制性酶切消除重复文库质粒 150 15.3.8 从酵母中分离捕获质粒DNA 150 15.3.9 酵母质粒转化大肠杆菌(DH5α) 150 15.3.10 细菌克隆PCR和质粒DNA分离 151 15.3.11 测序分析 151 15.4 注释 151 参考文献 153 第十六章 GelC-MS/MS在基孔肯雅病毒感染蛋白质组分析中的应用:制备用于分析的肽段 155 16.1 引言 155 16.2 材料 156 16.2.1 蛋白制备及定量 156 16.2.2 SDS-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE) 157 16.2.3 凝胶染色和脱色(考马斯亮蓝) 158 16.2.4 凝胶染色和脱色(银染) 158 16.2.5 凝胶处理 159 16.2.6 蛋白分析 160 16.3 方法 160 16.3.1 样品制备(在组织培养板或培养瓶中培养的细胞) 160 16.3.2 标本制备(临床材料:白细胞) 161 16.3.3 Lowry法测定蛋白浓度 161 16.3.4 十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE) 161 16.3.5 凝胶染色和脱色(考马斯亮蓝) 162 16.3.6 凝胶染色和脱色(银染) 162 16.3.7 还原/烷基化和凝胶内酶切消化 163 16.4 注释 165 参考文献 166 第十七章 生物信息学方法研究基孔肯雅病毒感染过程中病毒与宿主的相互作用 167 17.1 引言 167 17.2 方法 168 17.2.1 病毒蛋白结构 168 17.2.2 鉴定基孔肯雅病毒和宿主的结构相似蛋白 168 17.2.3 CHIKV与宿主蛋白相互作用的预测 168 17.2.4 基因聚类与相互验证 169 17.2.5 结果解释 170 17.3 注释 170 参考文献 170 第十八章 基孔肯雅病毒T细胞表位预测 173 18.1 引言 173 18.2 材料 174 18.2.1 数据 174 18.2.2 软件 174 18.3 方法 174 18.3.1 结合物和非结合物的定义 174 18.3.2 肽序列转化为特征性载体 174 18.3.3 预测模型的建立 175 18.3.4 预测模型的评价 176 18.3.5 CHIKV T细胞表位的预测 177 18.4 注释 178 参考文献 178 第三部分 免疫学和动物模型研究 第十九章 基孔肯雅病毒小鼠模型 183 19.1 引言 183 19.2 材料 184 19.2.1 新生小鼠的脑内感染 184 19.2.2 3周龄到成年小鼠鼻内接种感染CHIKV 184 19.2.3 新生小鼠的皮下接种 185 19.2.4 14天到成年C57BL/6小鼠的足部皮下接种感染 185 19.3 方法 185 19.3.1 新生小鼠的脑内感染 186 19.3.2 CHIKV鼻内感染3周龄到成年小鼠 187 19.3.3 CHIKV皮下接种新生小鼠 188 19.3.4 后肢皮下感染2周龄至成年C57BL/6小鼠 189 19.4 注释 191 参考文献 193 第二十章 使用ClonaCell-HY杂交瘤克隆试剂盒制备基孔肯雅病毒小鼠特异性单克隆抗体 195 20.1 引言 195 20.2 材料 196 20.2.1 生物材料、细胞培养基和试剂 196 20.2.2 其余设备和物品 196 20.3 方法 197 20.3.1 用基孔肯雅病毒免疫接种小鼠 197 20.3.2 SP2/0骨髓瘤细胞制备 197 20.3.3 小鼠脾细胞制备 197 20.3.4 融合 198 20.3.5 融合细胞接种培养皿 198 20.3.6 挑选克隆 199 20.3.7 克隆和亚克隆筛选 199 20.4 注释 201 参考文献 201 第二十一章 免疫组化检测福尔马林固定和石蜡包埋组织中基孔肯雅病毒抗原 203 21.1 引言 203 21.2 材料 204 21.2.1 石蜡切片 204 21.2.2 免疫组化 204 21.3 方法 204 21.3.1 石蜡切片 204 21.3.2 免疫组化 205 21.4 注释 206 参考文献 207 第四部分 抗病毒药物和疫苗 第二十二章 抗基孔肯雅病毒的抗病毒策略 211 22.1 引言 211 22.2 治疗CHIKV感染的抗病毒策略 212 22.2.1 病毒侵入抑制剂 212 22.2.2 病毒蛋白翻译抑制剂 213 22.2.3 病毒基因组复制抑制剂 214 22.2.4 CHIKV nsP2抑制剂 215 22.2.5 宿主靶点抑制剂 215 22.2.6 未知靶点的抑制剂 217 22.3 结论 218 参考文献 218 第二十三章 实时细胞分析鉴定基孔肯雅病毒的新型抗病毒化合物 222 23.1 引言 222 23.2 材料 223 23.2.1 组织培养 223 23.2.2 细胞 223 23.2.3 病毒 224 23.2.4 抗病毒化合物 224 23.2.5 RTCA组件 224 23.3 方法 224 23.3.1 细胞增殖分析 224 23.3.2 细胞毒性试验 225 23.3.3 抗病毒试验 225 23.4 注释 227 参考文献 228 第二十四章 双顺反子杆状病毒表达载体系统筛选干扰基孔肯雅病毒感染的化合物 229 24.1 引言 229 24.2 材料 230 24.2.1 昆虫细胞培养 230 24.2.2 重组杆状病毒产生与纯化 230 24.2.3 昆虫细胞融合抑制试验 231 24.2.4 化合物体外抗CHIKV活性测定 232 24.3 方法 232 24.3.1 昆虫细胞培养 232 24.3.2 在Sf21细胞中产生重组杆状病毒 232 24.3.3 重组杆状病毒的纯化 233 24.3.4 昆虫细胞融合抑制试验 234 24.3.5 体外抗CHIKV活性测定 235 24.4 注释 236 参考文献 237 第二十五章 基孔肯雅病毒感染中和试验:蚀斑减少中和试验 239 25.1 引言 239 25.2 材料 240 25.3 方法 241 25.3.1 在12孔板准备细胞单层 241 25.3.2 CHIKV-抗体免疫复合物的制备 242 25.3.3 感染检测 242 25.3.4 蚀斑可视化 244 25.3.5 蚀斑减少中和效价的测定 244 25.3.6 微量中和试验 245 25.4 注释 245 参考文献 246 第二十六章 CHIKV反向遗传学研究方法 248 26.1 引言 248 26.2 材料 250 26.2.1 病毒RNA提取 250 26.2.2 反转录 250 26.2.3 PCR扩增 250 26.2.4 琼脂糖凝胶电泳和胶回收 250 26.2.5 DNA克隆 250 26.2.6 RNA转录与加帽 251 26.2.7 克隆衍生CHIKV复制与扩增 251 26.2.8 定点突变 251 26.3 方法 252 26.3.1 病毒RNA提取与cDNA合成 252 26.3.2 PCR扩增病毒cDNA片段 252 26.3.3 将病毒cDNA克隆至质粒载体 253 26.3.4 CHIKV RNA转录本合成 255 26.3.5 通过RNA转染获得感染性克隆来源的CHIKV 255 26.3.6 克隆来源的CHIKV扩增与特性研究 256 26.3.7 通过定点突变技术将突变引入全长cDNA克隆 256 26.4 注释 257 参考文献 258 第二十七章 在昆虫细胞中制备基孔肯雅病毒样颗粒和亚单位疫苗 260 27.1 引言 260 27.2 材料 261 27.2.1 细胞培养 261 27.2.2 重组杆状病毒Ac-sE1、Ac-sE2和Ac-S27制备 261 27.2.3 CHIKV-sE1和-sE2糖蛋白亚单位及VLP制备 263 27.2.4 CHIKV-sE1和-sE2糖蛋白亚单位纯化 263 27.2.5 CHIKV-VLP纯化 263 27.2.6 CHIKV糖蛋白分析 263 27.3 方法 264 27.3.1 细胞培养 264 27.3.2 重组杆状病毒Ac-sE1、Ac-sE2和Ac-S27制备 264 27.3.3 CHIKV-sE1和-sE2亚单位及VLP制备 267 27.3.4 sE1和sE2亚单位纯化 267 27.3.5 CHIKV-VLP纯化 268 27.3.6 CHIKV蛋白分析 268 27.4 注释 269 参考文献 271 第二十八章 基孔肯雅病毒DNA新型疫苗的研发程序 273 28.1 引言 273 28.2 材料 276 28.2.1 体外转染 276 28.2.2 SDS-PAGE和Western blotting 277 28.2.3 免疫荧光分析 277 28.2.4 DNA疫苗免疫小鼠 278 28.2.5 免疫小鼠脾细胞分离 278 28.2.6 IFN-γ酶联免疫斑点试验 278 28.2.7 酶联免疫吸附试验(ELISA) 279 28.2.8 流式细胞术和细胞内细胞因子染色试验 279 28.2.9 病毒中和试验 280 28.2.10 猕猴DNA质粒免疫研究 280 28.3 方法 280 28.3 DNA疫苗设计 280 28.3 体外转染 281 28.3 SDS-PAGE和 Western blotting 282 28.3 免疫荧光分析(IFA) 282 28.3 DNA疫苗免疫小鼠 283 28.3 免疫小鼠脾细胞分离 283 28.3 IFN-γ酶联免疫斑点试验 284 28.3 ELISA结合实验 284 28.3 流式细胞术(FACS)和细胞内细胞因子染色(ICS)分析 285 28.3 病毒中和试验 286 28.3 恒河猴DNA质粒免疫研究 286 28.4 注释 287 参考文献 289