Bunky COS-1: Neoceniteľný pomocník v štúdiách génovej expresie

Bunka COS-1 je fibroblastová bunka, ktorá pochádza z obličkového tkaniva opice a výskumníci ju často využívajú na skúmanie opičieho vírusu SV40. Tieto bunky sa ľahko transfekujú a často sa využívajú na tvorbu rekombinantných proteínov pre rôzne biochemické, molekulárne a bunkovo-biologické experimenty.

Bunka COS-1: Pôvod a všeobecné informácie.

Pred začatím akejkoľvek práce s bunkovou líniou je nevyhnutné mať základné znalosti o samotnej bunkovej línii. Patrí sem napríklad informácie o pôvode buniek, spôsobe ich izolácie a ich charakteristikách. V tejto časti sa budeme venovať základným informáciám o bunkách COS-1.

Čo je bunková línia COS-1?

Bunka COS-1 pozostáva z fibroblastových buniek, ktoré prvýkrát vytvoril J.W.F. Cowell a jeho kolegovia v roku 1981. Tieto bunky boli vytvorené transformáciou epitelovej bunky zelenej opice známej ako CV-1 mutovanou formou opičieho vírusu SV40. Následne bola vytvorená bunková línia COS-1 dôkladne charakterizovaná s cieľom obnoviť oblasť genómu SV40, ktorá bola predtým odstránená z miesta replikácie. Tieto bunky exprimujú veľké T-antigény a iné proteíny potrebné na správnu replikáciu kruhových genómov, ako sú plazmidy.

Chlorocebus aethiops (afričská zelená opica)

Bunky COS-1 majú morfológiu podobnú fibroblastom a priľnú k povrchom, pričom sa rozprestierajú do monovrstvy. V súčasnosti nie sú známe žiadne genetické varianty buneckej línie COS-1. Súvisiaca bunecká línia COS-7 však tiež pochádza z buniek CV-1 a vykazuje podobné vlastnosti.

Výhody a nevýhody buniek COS-1

Bunka COS-1 má jedinečné výhody a obmedzenia, ktoré rozoberieme nižšie.

Výhody

• Vhodnosť na transfekciu: Bunky COS-1 sa dajú ľahko transfekovať rôznymi metódami, vrátane fyzikálnych a chemických postupov.
• Produkcia lentivírusov: Bunková línia COS-1 je vhodným hostiteľom na produkciu vysoko kvalitných rekombinantných lentivírusových častíc bez ďalších krokov purifikácie. Tieto bunky pevne priľnú k plastovým povrchom, čo zabraňuje kontaminácii transfekčných supernatantov obsahujúcich vírusové častice [1].
• Expresia génov: Bunková línia COS-1 sa široko používa na štúdie analýzy prechodnej a stabilnej expresie, pričom produkuje mnoho rekombinantných proteínov prostredníctvom transfekcie kruhovými plazmidmi obsahujúcimi replikačný pôvod SV40 [2].

Obmedzenia

• Neľudská bunková línia: Keďže bunky COS-1 pochádzajú z neľudských primátov, rekombinantné proteíny produkované touto bunkovou líniou sú vhodné iba pre laboratórne experimenty a nemožno ich odporučiť na použitie u ľudí.

Výskumné aplikácie buniek COS-1

Jedným z najdôležitejších hľadísk pri diskusii o bunkovej línii sú jej výskumné aplikácie. V tejto časti sa budeme venovať najvýznamnejším výskumným aplikáciám buniek COS-1.

• Produkcia rekombinantných proteínov: Bunka COS-1 sa široko využíva na produkciu rekombinantných proteínov prostredníctvom prechodnej alebo stabilnej transfekcie kruhových vektorov obsahujúcich replikačný pôvod SV40. V nedávnej štúdii biológovia použili bunkovú líniu COS-1 na produkciu konského choriogonadotropínu, rekombinantného reprodukčného hormónu pre reprodukčné aplikácie [3]. Podobne aj iná štúdia využila bunky COS-1 na produkciu rekombinantnej monoklonálnej protilátky proti špecifickému typu vírusu chrípky [4].
• Výroba vírusových častíc: Bunky COS-1 slúžia ako hostitelia pre balenie pri výrobe vysokokvalitných lentivírusov a môžu sa využiť na výrobu vírusových vakcín. V jednej štúdii sa bunky COS-1 použili na výrobu neinfekčných, ale vysoko imunogénnych častíc podobných vírusu dengue, ktoré sú účinnými kandidátmi na vakcíny [5].

4. Bunky COS-1: Publikácie

Niektoré významné publikácie o bunkách COS-1 sú:

• Produkcia a purifikácia častíc podobných vírusu dengue z buniek COS-1: Táto publikácia v časopise Bio-Protocol vysvetľuje použitie buniek COS-1 na produkciu vysoko imunogénnych častíc podobných vírusu dengue.
• Analýza expresie rekombinantného konského choriogonadotropínu v troch hostiteľských systémoch – E. coli BL21C, lýzate hmyzích buniek Sf a savčích bunkách COS-1: V tejto štúdii vedci porovnali produkciu a posttranslačnú modifikáciu rekombinantného reprodukčného hormónu, napr. konského choriogonadotropínu, v rôznych expresných systémoch, vrátane savčích buniek COS-1.
• Skúmanie častíc podobných flavivírusom prenášaných kliešťami ako systému na dodávanie génovej terapie: V tejto štúdii sa použili bunky COS-1 na produkciu častíc podobných vírusu kliešťovej encefalitídy (TBEV). Tieto častice sa navrhujú ako nosič na dodávanie požadovaných replikónov (t. j. terapeutických génov).
• Vytvorenie rekombinantnej monoklonálnej protilátky proti neuraminidáze vírusu vtáčej chrípky H9N2: Tento článok uverejnený v časopise AMB Express použil bunky COS-1 na produkciu rekombinantných monoklonálnych protilátok proti neuraminidáze vírusu vtáčej chrípky typu H9N2.
• Solubilizácia ľudských Kv kanálov exprimovaných v savčích bunkách bez použitia detergentov: V tejto štúdii bola použitá savčia bunková línia COS-1 na expresiu ľudských Kv kanálov na vykonanie niektorých solubilizčných experimentov.

Bunky COS-1 pri vysokej a nízkej konfluencii

Zdroje týkajúce sa buneckej línie COS-1, vrátane protokolov, videí a ďalších materiálov

Protokoly kultivácie buniek

• Kultivácia buniek COS-1: Tento odkaz obsahuje cenné informácie o delení, zmrazovaní a rozmrazovaní buniek COS-1.
• Bunky COS-1: Tento odkaz obsahuje základné informácie o bunkovej línii COS-1.

Protokoly transfekcie

Tu je niekoľko zdrojov popisujúcich metódu transfekcie buniek COS-1.

• Prechodná transfekcia buniek COS-1: Tento dokument obsahuje protokol pre prechodnú transfekciu buniek COS-1.

Videá súvisiace s bunkovou líniou COS-1

Nasledujúce video zdroje môžu pomôcť pri získavaní všeobecných informácií o kultivácii, udržiavaní a transfekcii buniek COS-1.

• Pasážovanie buniek: Toto video rozoberá základné postupy kultivácie bunkových línií cicavcov.
• Zmrazenie adhezívnych buniek: Toto video obsahuje informácie o zmrazení adhezívnych bunkových línií.
• Protokol transfekcie: Toto video ukazuje postup transfekcie cicavčích buniek.

Kultivácia buniek COS-1

Charakteristika

Informácie

Doba zdvojnásobenia

Približne 48 hodín

Adherentné alebo v suspenzii

Adherentný rastie ako monovrstva na povrchu kultivačnej fľaše

Hustota naočkovania

2 až 4 x 10^4 buniek/cm²; adhezívne bunky sa premyjú 1x PBS, ošetria Accutase, odstreďujú, resuspendujú a nanesú do novej fľaše

Rastové médium

Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) obsahujúce 10 % FBS; médium by sa malo vymieňať 2 až 3 krát týždenne

Podmienky rastu (teplota, CO2)

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

Skladovanie

Pri teplote pod -150 °C vo fáze pary kvapalného dusíka

Proces zmrazovania a médium

Metóda pomalého zmrazovania s poklesom teploty iba o 1 °C s použitím médií CM-1 alebo CM-ACF

Proces rozmrazovania

Zmrazené bunky rozmrazte inkubáciou vo vodnom kúpeli nastavenom na 37 °C po dobu 40–60 sekúnd pri rýchlom premiešavaní. Bunky odstreďte, aby ste odstránili mraziace médium, resuspendujte peletu a naneste do kultivačnej fľaše s čerstvým médiom. Adhézia trvá približne 24 hodín.

Úroveň biologickej bezpečnosti

Pre manipuláciu s bunkami COS-1 sa odporúča úroveň biologickej bezpečnosti 1

Dúfame, že tento článok vám poskytol dostatok informácií, ktoré vám pomôžu začať pracovať s bunkami COS-1. Ak chcete túto bunkovú líniu použiť vo svojom výskume, objednajte si ju u nás.

Referencie

1. Smith, S.L. a T. Shioda, Výhody epitelových buniek opičej obličky COS-1 ako hostiteľa na balenie pre malosériovú výrobu vysoko kvalitných rekombinantných lentivírusov. Journal of virological methods, 2009. 157(1): s. 47-54.
2. MacKenzie, C.J. a T. Shioda, Bunky COS-1 ako hostiteľské bunky na balenie pri výrobe lentivírusov. Current protocols in cell biology, 2011. 50(1): s. 26.7. 1–26.7. 15.
3. Bhardwaj, A., et al., Analýza expresie rekombinantného konského choriogonadotropínu v troch hostiteľských systémoch: E. coli BL21C, lýzat z hmyzích buniek Sf a cicavčie bunky COS-1. Indian Journal of Animal Research, 2021. 55(1): s. 40–45.
4. Wang, F., et al., Vytvorenie rekombinantnej monoklonálnej protilátky proti neuraminidáze vírusu vtáčej chrípky H9N2. AMB Express, 2020. 10: s. 1-7.
5. Galula, J.U., G.-J.J. Chang a D.-Y. Chao, Výroba a purifikácia častíc podobných vírusu dengue z buniek COS-1. Bio-protocol, 2019. 9(12): s. e3280–e3280.