COS-1-solut: geeniekspressiotutkimusten luotettava työjuhta

COS-1-solulinja on fibroblastien kaltainen solu, joka on peräisin apinan munuaiskudoksesta ja jota tutkijat käyttävät usein apinaviruksen, SV40:n, tutkimiseen. Nämä solut ovat helposti transfektoitavissa ja niitä käytetään usein rekombinanttisten proteiinien luomiseen erilaisissa biokemiallisissa, molekyylibiologisissa ja solubiologisissa kokeissa.

COS-1-solulinja: Alkuperä ja yleistä tietoa.

Ennen solulinjan kanssa työskentelyn aloittamista on välttämätöntä ymmärtää solulinjan perusasiat. Tähän sisältyy tietoa solujen alkuperästä, eristämistavasta ja ominaisuuksista. Tässä osiossa perehdymme COS-1-solujen perusteisiin.

Mikä on COS-1-solulinja?

COS-1-solulinja koostuu fibroblastien kaltaisista soluista, jotka J.W.F. Cowell ja hänen kollegansa loivat ensimmäisen kerran vuonna 1981. Nämä solut tuotettiin muuntamalla vihreän apinan epiteelisolulinja, joka tunnetaan nimellä CV-1, Simian Virus SV40:n mutanttimuodolla. Myöhemmin perustettu COS-1-solulinja karakterisoitiin perusteellisesti, jotta voitiin palauttaa SV40-genomin alue, joka oli aiemmin poistettu replikaation alkupisteestä. Nämä solut ilmentävät suuria T-antigeenejä ja muita proteiineja, joita tarvitaan pyöreiden genomien, kuten plasmidien, oikeaan replikaatioon.

Chlorocebus aethiops (afrikkalainen vihreä apina)

COS-1-solut ovat morfologialtaan fibroblastien kaltaisia ja tarttuvat pintoihin levittäytyen yksikerroksiseksi solukerrokseksi. COS-1-solulinjasta ei tällä hetkellä tunneta geneettisiä variantteja. Sen sijaan samankaltainen COS-7-solulinja on myös peräisin CV-1-soluista ja sillä on samankaltaisia ominaisuuksia.

COS-1-solujen edut ja haitat

COS-1-solulinjalla on ainutlaatuisia etuja ja rajoituksia, joita käsittelemme alla.

Edut

• Transfektiokelpoisuus: COS-1-solulinja on helposti transfektoitavissa erilaisilla menetelmillä, mukaan lukien fysikaaliset ja kemialliset menetelmät.
• Lentivirusten tuotanto: COS-1-solulinja on sopiva pakkausisäntä korkealaatuisten rekombinanttisten lentiviruspartikkelien tuottamiseen ilman ylimääräisiä puhdistusvaiheita. Nämä solut tarttuvat lujasti muovipintoihin, mikä estää viruspartikkeleita sisältävien transfektiosupernatanttien kontaminaation [1].
• Geenien ilmentyminen: COS-1-solulinjaa käytetään laajalti väliaikaisten ja vakaiden ilmentymisanalyysien tutkimuksissa, ja se tuottaa monia rekombinanttiproteiineja transfektiolla, jossa käytetään SV40-replikaatioalkuperän sisältäviä sirkulaarisia plasmideja [2].

Rajoitukset

• Ei-ihmisen solulinja: Koska COS-1-solut ovat peräisin ei-ihmisistä kädellisistä, tämän solulinjan tuottamat rekombinanttiproteiinit soveltuvat vain laboratoriokokeisiin, eikä niitä voida suositella ihmiskäyttöön.

COS-1-solujen tutkimussovellukset

Yksi tärkeimmistä huomioitavista seikoista solulinjasta keskusteltaessa on sen tutkimuskäyttö. Tässä osiossa tarkastellaan COS-1-solujen merkittävimpiä tutkimuskäyttöjä.

• Rekombinanttiproteiinien tuotanto: COS-1-solulinjaa käytetään laajalti rekombinanttiproteiinien tuotantoon SV40-replikaatioalkuperän sisältävien sirkulaaristen vektoreiden väliaikaisen tai vakaan transfektion avulla. Tuoreessa tutkimuksessa biologit käyttivät COS-1-solulinjaa hevoskoriongonadotropiinin, lisääntymissovelluksiin tarkoitetun rekombinantin lisääntymishormonin, tuottamiseen [3]. Vastaavasti toisessa tutkimuksessa COS-1-soluja käytettiin tietyn tyyppistä influenssavirusta vastaan suunnatun rekombinantin kanaperäisen monoklonaalisen vasta-aineen tuottamiseen [4].
• Viruksen kaltaisten partikkelien tuotanto: COS-1-solut toimivat pakkausisäntinä korkealaatuisen lentiviruksen tuotannossa ja niitä voidaan käyttää virusrokotteiden valmistamiseen. Eräässä tutkimuksessa COS-1-solulinjaa käytettiin tuottamaan ei-tarttuvia mutta erittäin immunogeenisia dengueviruksen kaltaisia partikkeleita, jotka ovat tehokkaita rokotekandidaatteja [5].

4. COS-1-solut: Julkaisut

Merkittäviä COS-1-soluja käsitteleviä julkaisuja ovat:

• Dengue-viruksen kaltaisten partikkelien tuotanto ja puhdistus COS-1-soluista: Tämä Bio-Protocol-julkaisussa ilmestynyt artikkeli selittää COS-1-solujen käyttöä erittäin immunogeenisten dengue-viruksen kaltaisten partikkelien tuottamisessa.
• Rekombinantin hevosen koriongonadotropiinin ilmentymisanalyysi kolmessa isäntäjärjestelmässä – E. coli BL21C, Sf-hyönteissolulysaatti ja COS-1-nisäkässolut: Tässä tutkimuksessa tutkijat ovat verranneet rekombinantin lisääntymishormonin, esim. hevosen koriongonadotropiinin, tuotantoa ja translaation jälkeistä modifikaatiota eri ilmentymisjärjestelmissä, mukaan lukien COS-1-nisäkässolut.
• Punkkien välittämien flaviviruksen kaltaisten partikkelien tutkiminen geeniterapian kuljetusjärjestelmänä: Tässä tutkimuksessa käytettiin COS-1-soluja punkkien välittämän enkefaliittiviruksen (TBEV) kaltaisten partikkelien tuottamiseen. Näitä partikkeleita ehdotetaan kuljetusvälineeksi tarvittavien replikonien (eli terapeuttisten geenien) toimittamiseksi.
• H9N2-lintuinfluenssaviruksen neuraminidaasia vastaan suunnatun rekombinantin kanaperäisen monoklonaalisen vasta-aineen tuottaminen: Tässä AMB Express -lehdessä julkaistussa artikkelissa käytettiin COS-1-soluja H9N2-tyypin lintuinfluenssaviruksen neuraminidaasia vastaan suunnattujen rekombinanttien kanaperäisten monoklonaalisten vasta-aineiden tuottamiseen.
• Nisäkässoluissa ilmentyvien ihmisen Kv-kanavien liuottaminen ilman pesuaineita: Tässä tutkimuksessa käytettiin COS-1-nisäkässolulinjaa ihmisen Kv-kanavien ilmentämiseen liuottamiskokeiden suorittamiseksi.

COS-1-solut korkealla ja matalalla solutiheydellä

COS-1-solulinjan resurssit, mukaan lukien ohjeet, videot ja muuta

Soluviljelyprotokollat

• COS-1-soluviljely: Tämä linkki sisältää arvokasta tietoa COS-1-solujen jakamisesta, pakastamisesta ja sulattamisesta.
• COS-1-solut: Tämä linkki sisältää perustietoa COS-1-solulinjasta.

Transfektioprotokollat

Tässä on joitakin lähteitä, joissa kuvataan COS-1-solujen transfektiomenetelmää.

• COS-1-solujen väliaikainen transfektio: Tämä asiakirja sisältää protokollan COS-1-solulinjan väliaikaisesta transfektiosta.

COS-1-solulinjaan liittyvät videot

Seuraavat videolähteet voivat auttaa saamaan yleistä tietoa COS-1-solujen viljelystä, ylläpidosta ja transfektiosta.

• Solujen siirto: Tässä videossa käsitellään nisäkässolulinjojen perusviljelykäytäntöjä.
• Adherenttisolujen pakastaminen: Tämä video sisältää tietoa adherenttisolulinjojen pakastamisesta.
• Transfektioprotokolla: Tämä video esittelee nisäkässolujen transfektiomenettelyn.

COS-1-solujen viljely

Ominaisuudet

Tiedot

Kaksinkertaistumisaika

Noin 48 tuntia

Adherentti tai suspensiossa

Kiinnittynyt kasvaa yksikerroksena viljelypullon pinnalla

Kylvötiheys

2–4 x 10^4 solua/cm²; kiinnittyneet solut pestään 1x PBS:llä, käsitellään Accutase-entsyymillä, sentrifugoidaan, suspendoidaan uudelleen ja siirretään uuteen pulloon

Kasvatusväliaine

Dulbeccon modifioitu Eagle-elatusaine (DMEM), joka sisältää 10 % FBS:ää; elatusaineet tulee vaihtaa 2–3 kertaa viikossa

Kasvuolosuhteet (lämpötila, CO2)

Vaatii kostutetun inkubaattorin, jossa on 5 % CO₂ ja lämpötila 37 °C

Säilytys

Alle -150 °C:n lämpötila nestemäisen typen höyryvaiheessa

Jäähdytysprosessi ja elatusaine

Hidas pakastusmenetelmä, jossa lämpötila laskee vain 1 °C käyttäen CM-1- tai CM-ACF-kasvatusainetta

Sulatusprosessi

Sulata jäädytetyt solut inkuboimalla niitä 37 °C:n vesihauteessa 40–60 sekuntia voimakkaasti sekoittaen. Sentrifugoi solut jäädyttämisväliaineen poistamiseksi, suspendoi sakka uudelleen ja siirrä se viljelypulloon, jossa on tuoretta väliainetta. Kiinnittyminen kestää noin 24 tuntia.

Bioturvallisuustaso

COS-1-solujen käsittelyyn suositellaan bioturvallisuustasoa 1

Toivomme, että tämä artikkeli on tarjonnut runsaasti tietoa, joka auttaa sinua aloittamaan COS-1-solujen käytön. Tilaa meiltä, jos haluat käyttää tätä solulinjaa tutkimuksessasi.

Viitteet

1. Smith, S.L. ja T. Shioda, COS-1-apinan munuaisepiteelisolujen edut pakkausisäntänä korkealaatuisten rekombinanttisten lentivirusten pienimuotoisessa tuotannossa. Journal of virological methods, 2009. 157(1): s. 47–54.
2. MacKenzie, C.J. ja T. Shioda, COS-1-solut pakkausisäntänä lentivirusten tuotannossa. Current protocols in cell biology, 2011. 50(1): s. 26.7. 1–26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., Rekombinantin hevosen koriongonadotropiinin ilmentymisanalyysi kolmessa isäntäjärjestelmässä: E. coli BL21C, Sf-hyönteissolulysaatti ja COS-1-nisäkässolut. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1): s. 40–45.
4. Wang, F., et al., H9N2-lintuinfluenssaviruksen neuraminidaasia vastaan suunnatun rekombinantin kanaperäisen monoklonaalisen vasta-aineen tuottaminen. AMB Express, 2020. 10: s. 1–7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang ja D.-Y. Chao, Dengue-viruksen kaltaisten partikkelien tuotanto ja puhdistus COS-1-soluista. Bio-protocol, 2019. 9(12): s. e3280–e3280.