COS-1-cellen: een onmisbaar hulpmiddel bij onderzoek naar genexpressie

De COS-1-cellijn is een fibroblastachtige cel die afkomstig is van het nierweefsel van een aap en die vaak door onderzoekers wordt gebruikt om het apenvirus SV40 te bestuderen. Deze cellen zijn gemakkelijk te transfecteren en worden vaak gebruikt om recombinante eiwitten te maken voor diverse biochemische, moleculaire en celbiologische experimenten.

COS-1-cellijn: Oorsprong en algemene informatie.

Voordat u met een cellijn aan de slag gaat, is het essentieel om een fundamenteel begrip van de cellijn zelf te hebben. Dit omvat informatie zoals de oorsprong van de cellen, hoe ze zijn geïsoleerd en hun kenmerken. In dit gedeelte gaan we dieper in op de basisprincipes van COS-1-cellen.

Wat is de COS-1-cellijn?

De COS-1-cellijn bestaat uit fibroblastachtige cellen die J.W.F. Cowell en collega's voor het eerst creëerden in 1981. Deze cellen werden gegenereerd door een groene apenepitheelcellijn, bekend als CV-1, te transformeren met een mutante vorm van het Simian Virus SV40. Vervolgens werd de gevestigde COS-1-cellijn grondig gekarakteriseerd om het gebied van het SV40-genoom te herstellen dat eerder uit de replicatie-oorsprong was verwijderd. Deze cellen brengen grote T-antigenen en andere eiwitten tot expressie die nodig zijn om circulaire genomen, zoals plasmiden, correct te repliceren.

Chlorocebus aethiops (Afrikaanse groene meerkat)

COS-1-cellen hebben een fibroblastachtige morfologie en hechten zich aan oppervlakken, waarbij ze zich als een monolaag uitspreiden. Er zijn momenteel geen genetische varianten van de COS-1-cellijn bekend. Een verwante cellijn, COS-7, is echter ook afkomstig van CV-1-cellen en vertoont vergelijkbare kenmerken.

Voor- en nadelen van COS-1-cellen

De COS-1-cellijn heeft unieke voordelen en beperkingen, die we hieronder zullen bespreken.

Voordelen

• Geschiktheid voor transfectie: De COS-1-cellijn is gemakkelijk te transfectiëren met behulp van verschillende methoden, waaronder fysische en chemische benaderingen.
• Productie van lentivirussen: De COS-1-cellijn is een geschikte verpakkingsgastheer voor het produceren van hoogwaardige recombinante lentivirusdeeltjes zonder extra zuiveringsstappen. Deze cellen hechten zich stevig aan plastic oppervlakken, wat besmetting van transfectiesupernatanten die virale deeltjes bevatten, voorkomt [1].
• Genexpressie: De COS-1-cellijn wordt op grote schaal gebruikt voor studies naar tijdelijke en stabiele expressie, waarbij veel recombinante eiwitten worden geproduceerd via transfectie met circulaire plasmiden die de SV40-replicatie-oorsprong bevatten [2].

Beperkingen

• Niet-menselijke cellijn: Aangezien COS-1-cellen afkomstig zijn van niet-menselijke primaten, zijn de door deze cellijn geproduceerde recombinante eiwitten alleen geschikt voor laboratoriumexperimenten en kunnen ze niet worden aanbevolen voor gebruik bij mensen.

Onderzoekstoepassingen van COS-1-cellen

Een van de belangrijkste overwegingen bij het bespreken van een cellijn zijn de onderzoekstoepassingen ervan. In dit gedeelte worden de meest prominente onderzoekstoepassingen van COS-1-cellen besproken.

• Productie van recombinante eiwitten: De COS-1-cellijn wordt op grote schaal gebruikt voor de productie van recombinante eiwitten door middel van tijdelijke of stabiele transfectie van circulaire vectoren die de SV40-replicatie-oorsprong bevatten. In een recent onderzoek gebruikten biologen de COS-1-cellijn om equine choriongonadotrofine te produceren, een recombinant voortplantingshormoon voor reproductieve toepassingen [3]. Evenzo maakte een ander onderzoek gebruik van COS-1-cellen om een recombinant, gekloond monoklonaal antilichaam tegen een specifiek type influenzavirus te produceren [4].
• Productie van virusachtige deeltjes: COS-1-cellen dienen als verpakkingsgastheren voor de productie van hoogwaardige lentivirussen en kunnen worden gebruikt voor het genereren van virale vaccins. In een studie werd de COS-1-cellijn gebruikt om niet-infectieuze maar zeer immunogene denguevirusachtige deeltjes te produceren, die effectieve kandidaat-vaccins zijn [5].

4. COS-1-cellen: Publicaties

Enkele opmerkelijke publicaties over COS-1-cellen zijn:

• Productie en zuivering van denguevirusachtige deeltjes uit COS-1-cellen: Deze publicatie in Bio-Protocol beschrijft het gebruik van COS-1-cellen voor de productie van zeer immunogene denguevirusachtige deeltjes.
• Expressieanalyse van recombinant equine choriongonadotrofine in drie gastheersystemen - E. coli BL21C, Sf-insectencellysaat en COS-1-zoogdiercellen: In deze studie hebben onderzoekers de productie en posttranslationele modificatie van een recombinant voortplantingshormoon, bijvoorbeeld equine choriongonadotrofine, vergeleken in verschillende expressiesystemen, waaronder COS-1-zoogdiercellen.
• Onderzoek naar door teken overgedragen flavivirusachtige deeltjes als afgiftesysteem voor gentherapie: In deze studie werden COS-1-cellen gebruikt voor de productie van door teken overgedragen encefalitisvirus (TBEV)-achtige deeltjes. Deze deeltjes worden voorgesteld als een shuttle om de benodigde repliconen (d.w.z. therapeutische genen) af te geven.
• Generatie van een recombinant, gekloond monoklonaal antilichaam tegen de neuraminidase van het H9N2-vogelgriepvirus: Dit artikel, gepubliceerd in het tijdschrift AMB Express, gebruikte COS-1-cellen om recombinante, gekloonde monoklonale antilichamen te produceren tegen de neuraminidase van het vogelgriepvirus type H9N2.
• Detergentvrije solubilisatie van menselijke Kv-kanalen tot expressie gebracht in zoogdiercellen: In deze studie werd de COS-1-zoogdiercellijn gebruikt om menselijke Kv-kanalen tot expressie te brengen voor het uitvoeren van enkele solubilisatie-experimenten.

COS-1-cellen bij hoge en lage confluentie

Bronnen voor de COS-1-cellijn, waaronder protocollen, video’s en meer

Protocollen voor celcultuur

• COS-1-celkweek: Deze link bevat waardevolle informatie over het splitsen, invriezen en ontdooien van COS-1-cellen.
• COS-1-cellen: Deze link bevat basisinformatie over de COS-1-cellijn.

Transfectieprotocollen

Hier zijn enkele bronnen die de transfectiemethode voor COS-1-cellen beschrijven.

• Transiënte transfectie van COS-1-cellen: Dit document bevat een protocol voor de transiënte transfectie van de COS-1-cellijn.

Video's met betrekking tot de COS-1-cellijn

De volgende videobronnen kunnen helpen bij het verkrijgen van algemene informatie over het kweken, onderhouden en transficeren van COS-1-cellen.

• Cellen passeren: Deze video behandelt basisprincipes van het kweken van zoogdiercellijnen.
• Het invriezen van hechtende cellen: Deze video bevat informatie over het invriezen van hechtende cellijnen.
• Transfectieprotocol: Deze video toont een procedure voor het transfecteren van zoogdiercellen.

COS-1-cellen kweken

Kenmerk

Informatie

Verdubbelingstijd

Ongeveer 48 uur

Adherent of in suspensie

Hechtend groeit als een monolaag op het oppervlak van de kweekfles

Zaaddichtheid

2 tot 4 x 10^4 cellen/cm²; hechtende cellen worden gewassen met 1x PBS, behandeld met Accutase, gecentrifugeerd, opnieuw gesuspendeerd en in een nieuwe kweekfles gedoseerd

Groeimedium

Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) met 10% FBS; het medium moet 2 tot 3 keer per week worden ververst

Kweekomstandigheden (temperatuur, CO₂)

Vereist een bevochtigde incubator met 5% CO₂ en een temperatuur van 37 °C

Opslag

Temperatuur onder -150 °C in de dampfase van vloeibare stikstof

Invriesproces en medium

Een langzame invriesmethode met een temperatuurdaling van slechts 1 °C met behulp van CM-1- of CM-ACF-media

Ontdooiproces

Ontdooi bevroren cellen door ze gedurende 40-60 seconden onder krachtig roeren in een waterbad bij 37 °C te incuberen. Centrifugeer de cellen om het invriesmedium te verwijderen, resuspendeer het pellet en breng het over in een kweekfles met vers medium. De hechting duurt ongeveer 24 uur.

Bioveiligheidsniveau

Bioveiligheidsniveau 1 wordt aanbevolen voor het hanteren van COS-1-cellen

We hopen dat dit artikel voldoende informatie heeft geboden om u te helpen aan de slag te gaan met COS-1-cellen. Bestel bij ons als u deze cellijn wilt gebruiken voor uw onderzoek.

Referenties

1. Smith, S.L. en T. Shioda, Voordelen van COS-1-aapnierreepitheelcellen als verpakkingsgastheer voor de productie van kleine hoeveelheden hoogwaardige recombinante lentivirussen. Journal of virological methods, 2009. 157(1): p. 47-54.
2. MacKenzie, C.J. en T. Shioda, COS-1-cellen als verpakkingsgastheer voor de productie van lentivirussen. Current Protocols in Cell Biology, 2011. 50(1): p. 26.7. 1-26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., Expressieanalyse van recombinant equine choriongonadotrofine in drie gastheersystemen: E. coli BL21C, Sf-insectencellysaat en COS-1-zoogdiercellen. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1): p. 40-45.
4. Wang, F., et al., Generatie van een recombinant gekloond monoklonaal antilichaam tegen het neuraminidase van het H9N2-vogelgriepvirus. AMB Express, 2020. 10: p. 1-7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang en D.-Y. Chao, Productie en zuivering van denguevirusachtige deeltjes uit COS-1-cellen. Bio-protocol, 2019. 9(12): p. e3280-e3280.