Komórki COS-1: niezastąpiony element badań nad ekspresją genów

Linia komórkowa COS-1 to komórki podobne do fibroblastów, pochodzące z tkanki nerki małpy, często wykorzystywane przez naukowców do badań nad wirusem małpim SV40. Komórki te łatwo ulegają transfekcji i są często wykorzystywane do tworzenia białek rekombinowanych do różnych eksperymentów biochemicznych, molekularnych i z zakresu biologii komórkowej.

Linia komórkowa COS-1: pochodzenie i informacje ogólne.

Przed rozpoczęciem jakichkolwiek prac z linią komórkową niezbędna jest podstawowa wiedza na temat samej linii komórkowej. Obejmuje to takie informacje, jak pochodzenie komórek, sposób ich izolacji oraz ich cechy charakterystyczne. W tej sekcji omówimy podstawowe informacje dotyczące komórek COS-1.

Czym jest linia komórkowa COS-1?

Linia komórkowa COS-1 składa się z komórek podobnych do fibroblastów, które po raz pierwszy wyhodowali J.W.F. Cowell i współpracownicy w 1981 roku. Komórki te powstały w wyniku transformacji linii komórek nabłonkowych zielonej małpy, znanej jako CV-1, za pomocą zmutowanej formy wirusa małpiego SV40. Następnie ustanowiona linia komórkowa COS-1 została dokładnie scharakteryzowana w celu przywrócenia regionu genomu SV40, który został wcześniej usunięty z punktu początkowego replikacji. Komórki te wyrażają duże antygeny T oraz inne białka niezbędne do prawidłowej replikacji genomów kolistych, takich jak plazmidy.

Chlorocebus aethiops (małpa zielona afrykańska)

Komórki COS-1 mają morfologię podobną do fibroblastów i przylegają do powierzchni, rozprzestrzeniając się w postaci monowarstwy. Obecnie nie są znane żadne warianty genetyczne linii komórkowej COS-1. Jednak pokrewna linia komórkowa COS-7 również wywodzi się z komórek CV-1 i wykazuje podobne cechy.

Zalety i wady komórek COS-1

Linia komórkowa COS-1 ma swoje unikalne zalety i ograniczenia, które omówimy poniżej.

Zalety

• Możliwość transfekcji: Linia komórkowa COS-1 jest łatwa do transfekcji przy użyciu różnych metod, w tym fizycznych i chemicznych.
• Produkcja lentiwirusów: Linia komórkowa COS-1 jest odpowiednim gospodarzem do produkcji wysokiej jakości cząstek rekombinowanych lentiwirusów bez dodatkowych etapów oczyszczania. Komórki te mocno przylegają do powierzchni plastikowych, co zapobiega zanieczyszczeniu supernatantu transfekcyjnego zawierającego cząstki wirusowe [1].
• Ekspresja genów: Linia komórkowa COS-1 jest szeroko stosowana w badaniach analizy ekspresji przejściowej i stabilnej, umożliwiając produkcję wielu białek rekombinowanych poprzez transfekcję plazmidami kolistymi zawierającymi punkt początkowy replikacji SV40 [2].

Ograniczenia

• Linia komórkowa pochodzenia zwierzęcego: Ponieważ komórki COS-1 pochodzą od naczelnych zwierząt innych niż człowiek, białka rekombinowane wytwarzane przez tę linię komórkową nadają się wyłącznie do eksperymentów laboratoryjnych i nie można ich zalecać do stosowania u ludzi.

Zastosowania badawcze komórek COS-1

Jednym z najważniejszych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy omawianiu linii komórkowej, są jej zastosowania badawcze. W tej sekcji omówimy najważniejsze zastosowania badawcze komórek COS-1.

• Produkcja białek rekombinowanych: Linia komórkowa COS-1 jest szeroko wykorzystywana do produkcji białek rekombinowanych poprzez przejściową lub stabilną transfekcję wektorów kolistych zawierających pochodzenie replikacji SV40. W niedawnym badaniu biolodzy wykorzystali linię komórkową COS-1 do produkcji gonadotropiny kosmówkowej konia, rekombinowanego hormonu rozrodczego do zastosowań w reprodukcji [3]. Podobnie w innym badaniu wykorzystano komórki COS-1 do produkcji rekombinowanego, „kurczowego” przeciwciała monoklonalnego przeciwko określonemu typowi wirusa grypy [4].
• Produkcja cząstek wirusopodobnych: Komórki COS-1 służą jako gospodarze pakujące do produkcji wysokiej jakości lentiwirusów i mogą być wykorzystywane do wytwarzania szczepionek wirusowych. W jednym z badań wykorzystano linię komórkową COS-1 do produkcji nieinfekcyjnych, ale wysoce immunogennych cząstek wirusopodobnych dengi, które są skutecznymi kandydatami na szczepionki [5].

4. Komórki COS-1: Publikacje

Niektóre godne uwagi publikacje dotyczące komórek COS-1 to:

• Wytwarzanie i oczyszczanie cząstek podobnych do wirusa dengi z komórek COS-1: Ta publikacja w Bio-Protocol wyjaśnia wykorzystanie komórek COS-1 do wytwarzania wysoce immunogennych cząstek podobnych do wirusa dengi.
• Analiza ekspresji rekombinowanej gonadotropiny kosmówkowej konia w trzech systemach gospodarza – E. coli BL21C, lizat komórek owadów Sf oraz komórkach ssaków COS-1: W tym badaniu naukowcy porównali produkcję i modyfikację potranslacyjną rekombinowanego hormonu rozrodczego, np. gonadotropiny kosmówkowej konia, w różnych systemach ekspresji, w tym w komórkach ssaków COS-1.
• Badanie cząstek podobnych do wirusów z rodziny Flaviviridae przenoszonych przez kleszcze jako systemu dostarczania w terapii genowej: W badaniu tym wykorzystano komórki COS-1 do produkcji cząstek podobnych do wirusa kleszczowego zapalenia mózgu (TBEV). Cząstki te proponuje się jako nośnik do dostarczania wymaganych replikonów (tj. genów terapeutycznych).
• Wytworzenie rekombinowanego, kurczaczkowanego przeciwciała monoklonalnego przeciwko neuraminidazie wirusa ptasiej grypy H9N2: W artykule opublikowanym w czasopiśmie AMB Express wykorzystano komórki COS-1 do produkcji rekombinowanych, kurczaczkowanych przeciwciał monoklonalnych przeciwko neuraminidazie wirusa ptasiej grypy typu H9N2.
• Solubilizacja bez użycia detergentów ludzkich kanałów Kv wyrażanych w komórkach ssaków: W niniejszym badaniu wykorzystano linię komórek ssaków COS-1 do ekspresji ludzkich kanałów Kv w celu przeprowadzenia eksperymentów solubilizacyjnych.

Komórki COS-1 przy wysokim i niskim stopniu pokrycia

Materiały dotyczące linii komórkowej COS-1, w tym protokoły, filmy i inne materiały

Protokoły hodowli komórkowej

• Hodowla komórek COS-1: Ten link zawiera cenne informacje na temat podziału, zamrażania i rozmrażania komórek COS-1.
• Komórki COS-1: Ten link zawiera podstawowe informacje na temat linii komórkowej COS-1.

Protokoły transfekcji

Oto kilka źródeł opisujących metodę transfekcji komórek COS-1.

• Transfekcja przejściowa komórek COS-1: Niniejszy dokument zawiera protokół dotyczący transfekcji przejściowej linii komórkowej COS-1.

Filmy dotyczące linii komórkowej COS-1

Poniższe materiały wideo mogą pomóc w uzyskaniu ogólnych informacji na temat hodowli, utrzymania i transfekcji komórek COS-1.

• Pasażowanie komórek: Ten film omawia podstawowe praktyki hodowli linii komórkowych ssaków.
• Zamrażanie komórek przylegających: Ten film zawiera informacje dotyczące zamrażania przylegających linii komórkowych.
• Protokół transfekcji: Ten film pokazuje procedurę transfekcji komórek ssaków.

Hodowla komórek COS-1

Charakterystyka

Informacje

Czas podwojenia

Około 48 godzin

Przylegające lub w zawiesinie

W warstwie przylegającej komórki rosną w postaci monowarstwy na powierzchni kolby hodowlanej

Gęstość wysiewu

2 do 4 x 10^4 komórek/cm²; komórki przylegające są płukane 1x PBS, poddawane działaniu Accutase, odwirowywane, ponownie zawieszane i umieszczane w nowej kolbie

Pożywka wzrostowa

Modyfikowana pożywka Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) zawierająca 10% FBS; pożywkę należy wymieniać 2 do 3 razy w tygodniu

Warunki wzrostu (temperatura, CO2)

Wymagana jest wilgotna inkubator z 5% CO₂ i temperaturą 37°C

Przechowywanie

W temperaturze poniżej -150°C w fazie gazowej ciekłego azotu

Proces zamrażania i pożywka

Metoda powolnego zamrażania z obniżeniem temperatury o zaledwie 1 °C przy użyciu pożywek CM-1 lub CM-ACF

Proces rozmrażania

Zamrożone komórki rozmraża się poprzez inkubację w łaźni wodnej ustawionej na 37°C przez 40–60 sekund przy intensywnym mieszaniu. Komórki odwirowuje się w celu usunięcia medium zamrażającego, ponownie zawiesza osad i umieszcza w kolbie hodowlanej ze świeżym medium. Adhezja trwa około 24 godzin.

Poziom bezpieczeństwa biologicznego

Do pracy z komórkami COS-1 zalecany jest poziom bezpieczeństwa biologicznego 1

Mamy nadzieję, że ten artykuł dostarczył wystarczającej ilości informacji, które pomogą Państwu rozpocząć pracę z komórkami COS-1. Jeśli chcą Państwo wykorzystać tę linię komórkową w swoich badaniach naukowych, prosimy o złożenie zamówienia w naszej firmie.

Referencje

1. Smith, S.L. i T. Shioda, Zalety komórek nabłonkowych nerki małpy COS-1 jako gospodarza pakującego do produkcji małych ilości wysokiej jakości rekombinowanych lentiwirusów. Journal of virological methods, 2009. 157(1): s. 47-54.
2. MacKenzie, C.J. i T. Shioda, Komórki COS-1 jako gospodarz pakujący do produkcji lentiwirusów. Current protocols in cell biology, 2011. 50(1): s. 26.7. 1-26.7. 15.
3. Bhardwaj, A. i in., Analiza ekspresji rekombinowanej gonadotropiny kosmówkowej konia w trzech systemach gospodarza: E. coli BL21C, lizat komórek owadów Sf oraz komórki ssaków COS-1. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1): s. 40-45.
4. Wang, F. i in., Wytworzenie rekombinowanego, „kurczowego” przeciwciała monoklonalnego przeciwko neuraminidazie wirusa ptasiej grypy H9N2. AMB Express, 2020. 10: s. 1-7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang i D.-Y. Chao, Wytwarzanie i oczyszczanie cząstek podobnych do wirusa dengi z komórek COS-1. Bio-protocol, 2019. 9(12): s. e3280-e3280.