Buňky COS-1: Nezastupitelný pomocník ve studiích genové exprese

Buněčná linie COS-1 je tvořena buňkami podobnými fibroblastům, které pocházejí z ledvinové tkáně opice a jsou často využívány výzkumníky ke studiu opičího viru SV40. Tyto buňky se snadno transfekují a často se používají k vytváření rekombinantních proteinů pro různé biochemické, molekulární a buněčně biologické experimenty.

Buněčná linie COS-1: Původ a obecné informace.

Před zahájením jakékoli práce s buněčnou linií je nezbytné mít základní znalosti o samotné buněčné linii. To zahrnuje informace, jako je původ buněk, způsob jejich izolace a jejich vlastnosti. V této části se budeme zabývat základy buněk COS-1.

Co je buněčná linie COS-1?

Buněčná linie COS-1 se skládá z fibroblastových buněk, které poprvé vytvořil J.W.F. Cowell a jeho kolegové v roce 1981. Tyto buňky byly vygenerovány transformací epiteliální buněčné linie zelené opice známé jako CV-1 mutovanou formou opičího viru SV40. Následně byla vytvořená buněčná linie COS-1 důkladně charakterizována, aby se obnovila oblast genomu SV40, která byla dříve odstraněna z místa replikace. Tyto buňky exprimují velké T-antigeny a další proteiny nezbytné pro správnou replikaci kruhových genomů, jako jsou plazmidy.

Chlorocebus aethiops (opice zelená africká)

Buňky COS-1 mají morfologii podobnou fibroblastům, přilnou k povrchům a rozprostírají se do monovrstvy. V současné době nejsou známy žádné genetické varianty buněčné linie COS-1. Příbuzná buněčná linie COS-7 však rovněž pochází z buněk CV-1 a vykazuje podobné vlastnosti.

Výhody a nevýhody buněk COS-1

Buněčná linie COS-1 má jedinečné výhody a omezení, které budeme diskutovat níže.

Výhody

• Vhodnost pro transfekci: Buněčná linie COS-1 se snadno transfekuje pomocí různých metod, včetně fyzikálních a chemických přístupů.
• Produkce lentivirů: Buněčná linie COS-1 je vhodným hostitelem pro produkci vysoce kvalitních rekombinantních lentivirových částic bez dalších kroků čištění. Tyto buňky pevně ulpívají na plastových površích, což zabraňuje kontaminaci transfekčních supernatantů obsahujících virové částice [1].
• Genová exprese: Buněčná linie COS-1 je široce používána pro studie analýzy přechodné a stabilní exprese a produkuje mnoho rekombinantních proteinů prostřednictvím transfekce cirkulárními plazmidy obsahujícími replikační původ SV40 [2].

Omezení

• Ne-lidská buněčná linie: Jelikož buňky COS-1 pocházejí z ne-lidských primátů, jsou rekombinantní proteiny produkované touto buněčnou linií vhodné pouze pro laboratorní experimenty a nelze je doporučit pro použití u lidí.

Výzkumné aplikace buněk COS-1

Jedním z nejdůležitějších hledisek při posuzování buněčné linie jsou její výzkumné aplikace. V této části se budeme zabývat nejvýznamnějšími výzkumnými aplikacemi buněk COS-1.

• Produkce rekombinantních proteinů: Buněčná linie COS-1 je široce využívána k produkci rekombinantních proteinů prostřednictvím přechodné nebo stabilní transfekce cirkulárních vektorů obsahujících replikační původ SV40. V nedávné studii biologové použili buněčnou linii COS-1 k produkci koňského choriogonadotropinu, rekombinantního reprodukčního hormonu pro reprodukční aplikace [3]. Podobně jiná studie využila buňky COS-1 k produkci rekombinantní monoklonální protilátky proti specifickému typu chřipkového viru [4].
• Výroba virových částic: Buňky COS-1 slouží jako hostitelé pro balení při výrobě vysoce kvalitních lentivirů a mohou být využity k výrobě virových vakcín. V jedné studii byla buněčná linie COS-1 použita k výrobě neinfekčních, ale vysoce imunogenních částic podobných viru dengue, které jsou účinnými kandidáty na vakcínu [5].

4. Buňky COS-1: Publikace

Mezi významné publikace o buňkách COS-1 patří:

• Produkce a purifikace částic podobných viru dengue z buněk COS-1: Tato publikace v časopise Bio-Protocol vysvětluje použití buněk COS-1 k produkci vysoce imunogenních částic podobných viru dengue.
• Analýza exprese rekombinantního koňského choriogonadotropinu ve třech hostitelských systémech – E. coli BL21C, lyzátu hmyzích buněk Sf a savčích buňkách COS-1: V této studii vědci porovnali produkci a posttranslační modifikaci rekombinantního reprodukčního hormonu, např. koňského choriogonadotropinu, v různých expresních systémech, včetně savčích buněk COS-1.
• Výzkum částic podobných flaviviru přenášených klíšťaty jako systému pro genovou terapii: Tato studie použila buňky COS-1 k produkci částic podobných viru klíšťové encefalitidy (TBEV). Tyto částice jsou navrhovány jako nosič pro dodání požadovaných replikonů (tj. terapeutických genů).
• Vytvoření rekombinantní monoklonální protilátky proti neuraminidáze viru ptačí chřipky H9N2: Tento článek publikovaný v časopise AMB Express použil buňky COS-1 k produkci rekombinantních monoklonálních protilátek proti neuraminidáze viru ptačí chřipky typu H9N2.
• Solubilizace lidských Kv kanálů exprimovaných v savčích buňkách bez použití detergentů: V této studii byla použita savčí buněčná linie COS-1 k expresi lidských Kv kanálů za účelem provedení některých solubilizace experimentů.

Buňky COS-1 při vysoké a nízké konfluenci

Materiály k buněčné linii COS-1, včetně protokolů, videí a dalších zdrojů

Protokoly pro buněčné kultury

• Buněčná kultura COS-1: Tento odkaz obsahuje cenné informace o dělení, zmrazování a rozmrazování buněk COS-1.
• Buňky COS-1: Tento odkaz obsahuje základní informace o buněčné linii COS-1.

Protokoly transfekce

Zde je několik zdrojů popisujících metodu transfekce buněk COS-1.

• Přechodná transfekce buněk COS-1: Tento dokument obsahuje protokol pro přechodnou transfekci buněčné linie COS-1.

Videa týkající se buněčné linie COS-1

Následující videa mohou pomoci získat obecné informace o kultivaci, udržování a transfekci buněk COS-1.

• Pasážování buněk: Toto video pojednává o základních postupech kultivace savčích buněčných linií.
• Zmrazování adhezivních buněk: Toto video obsahuje informace o zmrazování adhezivních buněčných linií.
• Protokol transfekce: Toto video ukazuje postup transfekce savčích buněk.

Kultivace buněk COS-1

Charakteristika

Informace

Doba zdvojnásobení

Přibližně 48 hodin

Adherentní nebo v suspenzi

Adherentní kmen roste jako monovrstva na povrchu kultivační baňky

Hustota naočkování

2 až 4 x 10^4 buněk/cm²; adhezivní buňky se promyjí 1x PBS, ošetří se Accutase, odstředí se, resuspendují se a nanesou se do nové baňky

Růstové médium

Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) obsahující 10 % FBS; médium by mělo být vyměňováno 2 až 3krát týdně

Podmínky růstu (teplota, CO2)

Vyžaduje zvlhčený inkubátor s 5 % CO₂ a teplotou 37 °C

Skladování

Teplota pod -150 °C v plynné fázi kapalného dusíku

Proces zmrazování a médium

Metoda pomalého zmrazování s poklesem teploty pouze o 1 °C s použitím médií CM-1 nebo CM-ACF

Proces rozmrazování

Zmrazené buňky rozmrazte inkubací ve vodní lázni nastavené na 37 °C po dobu 40–60 sekund za rychlého míchání. Buňky odstřeďte, aby se odstranilo zmrazovací médium, peletu resuspendujte a přeneste do kultivační baňky s čerstvým médiem. Adheze trvá přibližně 24 hodin.

Úroveň biologické bezpečnosti

Pro manipulaci s buňkami COS-1 se doporučuje úroveň biologické bezpečnosti 1

Doufáme, že vám tento článek poskytl dostatek informací, které vám pomohou začít pracovat s buňkami COS-1. Pokud chcete tuto buněčnou linii použít pro svůj výzkum, objednejte si ji u nás.

Reference

1. Smith, S.L. a T. Shioda, Výhody epiteliálních buněk opičí ledviny COS-1 jako hostitelského systému pro balení při malosériové výrobě vysoce kvalitních rekombinantních lentivirů. Journal of virological methods, 2009. 157(1): s. 47–54.
2. MacKenzie, C.J. a T. Shioda, Buňky COS-1 jako hostitelské buňky pro balení při výrobě lentivirů. Current protocols in cell biology, 2011. 50(1): s. 26.7. 1–26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., Analýza exprese rekombinantního koňského choriogonadotropinu ve třech hostitelských systémech: E. coli BL21C, lyzát hmyzích buněk Sf a savčí buňky COS-1. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1): s. 40–45.
4. Wang, F., et al., Vytvoření rekombinantní monoklonální protilátky proti neuraminidáze viru ptačí chřipky H9N2. AMB Express, 2020. 10: s. 1–7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang a D.-Y. Chao, Produkce a purifikace částic podobných viru dengue z buněk COS-1. Bio-protocol, 2019. 9(12): s. e3280–e3280.