超分辨率显微镜

病毒学研究

了解病毒颗粒结构、病毒-宿主相互作用、病毒病理学等

Vutara单分子定位显微镜用于病毒研究

武塔拉单分子定位系统是理解病毒颗粒的关键仪器。病毒颗粒通常小于光的衍射极限(<200nm),使单分子定位显微镜是最适合解决病毒颗粒结构细节或用细胞机制确定病毒组分的定位的最佳荧光技术。下面我们突出了Vutara的病毒研究的关键特征。

  • 使用专有的双分子单分子定位的超级分辨图像,实现至少20nm xy和50nm z精度。
  • 唯一能够成像多种样品,从纯化的病毒群到组织切片和全模型生物的唯一三种单分子系统。
  • 高速采集:Live Imaging,粒子跟踪和快速数据采集的理想选择。
  • 综合流体:蛋白质组、基因组或活细胞应用的多重成像。
  • 具有实时单分子定位的强大采集软件。
  • 强大的可视化和分析软件包提供了完整的统计信息组。

Vutara病毒应用程序

下面我们重点介绍在Vutara上进行的病毒研究。Vutara在盖玻片和组织切片深处对病毒样本进行单分子定位的独特能力使其成为唯一能够在同一显微镜上成像病毒颗粒结构、病毒颗粒-宿主细胞相互作用以及病毒感染对细胞生物学影响的系统。在页面底部,您可以找到一些使用Vutara超分辨率显微镜进行的突出显示的病毒研究论文。

Vutara病毒研究:

  • 病毒粒子结构
  • 病毒宿主互动
  • 病毒病理学
水泡性口炎病毒颗粒。红色–用Alexa Fluor 647标记的VSV-G蛋白。

病毒颗粒结构

阿洛纳斯,E.,利夫兰,A.W.,古德赫蒂,M.,瓦诺弗,D.,荣格,J.,祖拉,C.,基尔希曼,J.,菲奥雷,V.F.,道格拉斯,A.,巴克,T.H.,易,H.,莱特,E.R.,克劳,J.E.,桑坦格罗,P.J.,2014年。将单个RNA敏感探针与亚扩散限制和活细胞成像相结合,可以表征细胞中病毒的动态。ACS Nano 8,302-315。doi.org/10.1021/nn405998v.

作者开发了研究封闭病毒的早期感染性和复制的工具。

  • 作者开发了MTRIPs(多重标记四价RNA成像探针)。一种活标记hRSV病毒基因组的方法。
  • 媒体技术使蛋白质和病毒基因组的同时超分辨率成像;常规荧光不可能原位杂交技术(鱼)。
  • 作者使用Vutara确定沿着病毒GRNA的病毒蛋白的分布。只有单分子定位显微镜显微镜使分辨率使得用于将这些亚300nm颗粒图像进行图像。

宿主互动

Tiwari,P.M.,Vanover,D.,Lindsay,K.E.,Bawage,S.S.,Kirschman,J.L.,Bhosle,S.,Lifland,A.W.,Zurla,C.,Santangelo,P.J.,2018年。设计的mRNA表达抗体可防止呼吸道合胞病毒感染. 自然通讯9,1-15。doi.org/10.1038/s41467-018-06508-3

作者使用vutara显微镜来确定治疗性抗体,Palivizumab对RSV感染的作用机制。

  • 利用Vutara对培养细胞进行3D成像的能力,作者能够将细胞膜上的病毒颗粒可视化。
  • 当细胞在其细胞表面上表达palivizumab时,可以观察到细胞膜(〜100-300nm的病毒尺寸)相邻但外部的病毒粒子。
  • 这表明Palivizumab的作用机制是通过停止融合和胞质溶解的RSV来预防感染。
表达Palizumab(绿色)的Vero细胞暴露于RSV病毒粒子(洋红)。Vutara的3D单分子定位显微镜显示,表达palizumab的细胞不能感染细胞内的RSV,而病毒粒子被捕获在细胞外的膜上。图摘自:Tiwari et al.2018工程化mRNA表达抗体预防呼吸道合胞病毒感染,自然通讯。

病毒感染对宿主细胞的影响

Milrot,E.,Shimoni,E.,Dadosh,T.,Rechav,K.,Unger,T.,Etten,J.L.V.,明斯基,A.,2017年。结构研究证明了真核生物的噬菌体的复制循环 - 感染派对博士氏菌毛细血管病毒-1。PLOS病原体13,E1006562。doi.org/10.1371/journal.ppat.1006562

作者使用vutara来确定病毒感染对细胞骨架结构的影响。从这里,他们确定肌动蛋白细胞骨架在病毒感染性中起着关键作用。

  • 作者使用超分辨率成像技术来监测微管和肌动蛋白细胞骨架在病毒感染过程中的变化。
  • 在感染期间,微管网络变得更加碎裂并从细胞的中心消失。
  • 在感染期间,肌动蛋白细胞骨架在电池的周边失去其细结构,并在细胞的圆形边缘周围形成壳。
  • 药理学实验和其他实验表明,微管网络的破坏对病毒素生产几乎没有影响,而actin细胞骨架的破坏降低了病毒素生产。

活细胞成像

病毒研究人员也可能对Vutara的活细胞和单分子粒子跟踪能力感兴趣。Vutara完全能够对细胞结构(如细胞器)进行活细胞单分子成像和单分子粒子跟踪。独特的是,Vutara还能够将这两种技术结合起来,与细胞结构成像一起进行粒子跟踪。

请参阅live cell网页和Vutara Live Cell Webinar了解有关与vutara显微镜和vutara显微镜的活细胞成像的更多信息SRX软件

顶部:使用闪光炸弹染料的线粒体的实时成像。底部:各个汤姆20蛋白(左)和线粒体成像(右)的活组合粒子跟踪。

突出显示的病毒研究出版物:

  • Akiyama,H.,Ramirez,N.-G.P.,Gudheti,M.V.,Gumuluru,S.,2015年。CD169介导的HIV向树突状细胞质膜内陷的转运减弱抗gp120广泛中和抗体的效力。Plos Pathog 11。https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1004751
  • 阿洛纳斯,E.,利夫兰,A.W.,古德赫蒂,M.,瓦诺弗,D.,荣格,J.,祖拉,C.,基尔希曼,J.,菲奥雷,V.F.,道格拉斯,A.,巴克,T.H.,易,H.,莱特,E.R.,克劳,J.E.,桑坦格罗,P.J.,2014年。将单个RNA敏感探针与亚扩散限制和活细胞成像相结合,可以表征细胞中病毒的动态。ACS Nano 8,302-315。https://doi.org/10.1021/nn405998v.
  • 霍奇斯,J.,唐,X.,兰德斯曼,M.B.,鲁埃达斯,J.B.,吉米尔,A.,古德赫蒂,M.V.,佩罗,J.,乔根森,E.M.,格顿,J.M.,萨法里亚,S.,2013年。囊泡口炎病毒中聚合酶的不对称包装。生物化学和生物物理研究通信440,271-276。https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2013.09.064
  • Kiss, G., Holl, J.M., Williams, G.M., Alonas, E., Vanover, D., Lifland, A.W., Gudheti, M., Guerrero-Ferreira, R.C., Nair, V., Yi, H., Graham, B.S., Santangelo, P.J., Wright, E.R., 2014.呼吸道合胞病毒的结构分析揭示了M2-1在基质蛋白和核糖核蛋白复合物之间的位置。病毒学88,7602-7617。https://doi.org/10.1128/JVI.00256-14
  • Milrot,E.,Shimoni,E.,Dadosh,T.,Rechav,K.,Unger,T.,Etten,J.L.V.,明斯基,A.,2017年。结构研究证明了真核生物的噬菌体的复制循环 - 感染派对博士氏菌毛细血管病毒-1。PLOS病原体13,E1006562。https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1006562
  • Tiwari,P.M.,Vanover,D.,Lindsay,K.E.,Bawage,S.S.,Kirschman,J.L.,Bhosle,S.,Lifland,A.W.,Zurla,C.,Santangelo,P.J.,2018年。设计的mRNA表达抗体可防止呼吸道合胞病毒感染. 自然通讯9,1-15。https://doi.org/10.1038/s41467-018-06508-3
  • Yaakov,L.B.,Mutsafi,Y.,Porat,Z.,Dadosh,T.,Minsky,A.,2019年。使用图像流式细胞术量化的Mimivirus感染阶段的动力学. 细胞仪A部分95534–548。https://doi.org/10.1002/cyto.a.23770