细胞培养
从美国型培养物(ATCC,#CRL-3216)中获得293 T细胞,培养于含10%胎牛血清(Invitrogen,#26140-079)、2mm L-谷氨酰胺(Invitrogen,#2503008)、100单位青霉素和0.1mg/ml链霉菌素(Invittomycin,#15140122)的DMEM(Invitrogen,#10313021)中。从美国国立卫生研究院(NIH)艾滋病试剂项目(#8129)中获得TZM-bl细胞,在DMEM中添加10%的FBS、100单位的青霉素和0.1mg/ml的链霉素。从LifeTechnologies(#R 79007)获得™293 F细胞,在自由式™293表达培养基(LifeTechnologies,#12338018)中培养。化学活性DH5a大肠杆菌质粒繁殖来源于NEB(#C2987H)。
小鼠
根据向斯克里普斯研究机构动物护理和使用委员会(IACUC)提供的协议(La Jolla,CA)批准并进行了小鼠研究,批准号为18-0004。这些老鼠按照“动物福利法”和其他有关动物的联邦法规和条例,按照“保护和使用实验动物指南”(国家研究委员会,1996年),在斯克里普斯饲养、免疫和流血。所有实验均在野生型或pAlb 3月龄雌性C57BL/6J(CD 45.1/Ly5.1或CD 45.2/Ly5.2)动物资源设施Scripps研究室(DAR)中进行。在12小时的光循环中,小鼠被安置在环境温度和湿度下。不超过5只或少于2只小鼠被安置在一起。所有手术均用异氟醚麻醉动物。
Cas9-RNP选择
靶向于IgH-J4和IgK-J5参考C57BL/6J基因组区(GRCm 38)用GPP工具(Https://portals.broadinstitute.org/gpp/public/analysis-tools/sgrna-design)。用IDT法合成gRNAs。CRISPR-Cas9tracrRNA和HiFi Cas9核酸酶V3购自IDT(#1072534,#1081061)。CrRNA:tracrRNA复合物是根据制造商的指示制造的。用vrc 01工程效率直接评价不同gRNAs在LPS激活的原代B-细胞中的靶向性(如下所述),并筛选出最佳的gRNAs。IgH-J4和伊格克-J5目标。以RNPs的形式将单个gRNA转染到细胞中,以此评价单个gRNA的靶向性。培养48h后,纯化gDNA(前5‘),并扩增目标切割位点(H靶PCR引物:前5’)。-Tcttggggacaccaggaattggcat-3‘,反向5’-ccccagccataggattatagca-3‘。目标PCR引物:正向5‘-cttgtggtgacattttct-3’,反向:5‘-acgctagaagacacccctacctca-3’)。用正向和反向引物(H靶序列引物:For 5‘)对PCR产物进行纯化(齐根,28004)和Sanger序列测定(Eton生物科学)。-3‘,反向5’-cccatccacggactccaccaaca-3‘。K目的序列引物:正向5‘-agaagagtagtgaaagctgagcga-3’,反向:5‘-ttcccgatccatctcttggatggtg-3’)。根据发展商的指示,色谱图已上载到潮汐中,以便进行INDEL分析(Http://shinyapps.datacurators.nl/tide/)21.
HIVbNab供体DNA制备
H-靶向vrc 01供体dna从5‘到3’设计如下:(1)小鼠上游的498碱基(Bp)同源性臂。IgH-J4(在种系结构中)。(2)小鼠IgHV 1−82HC启动子区(整个5‘-UTR)。(3)小鼠IgKV 4-53先导(内含子去除)和人VRC 01轻链可变基因,其次为小鼠κ恒定区,无终止密码子。(4)GSG连接子,其次为P2A自切肽序列。(5)小鼠IgHV 1−82先导缺乏内含子,其次是人VRC 01重链可变基因和恒定的基因供体剪接位点。(6)与IgH-J4内含子开始后JH4。从B6gDNA中扩增出同源区和V基因启动子。合成了VRC 01 LC-P2A-HCVDJ基因(Geneart)。H + κ针对供体质粒的设计如下:H-目标通过删除LC和P2A肽,并加入IgHV1-82内含子,对质粒进行修饰。LC供体DNA从5‘到3’设计如下:(1)小鼠上游510 bp同源性臂。IgK-J5;(2)小鼠IgKV 4-53LC启动子(全5‘UTR)、先导和V基因内含子;(3)vrc 01 vj和恒定基因供体剪接位点(4)Jκ5。所有片段都是根据制造商的指示使用吉布森组装(neb,#E5510S)组装成由IDT合成的PICOZ(pMID:31124712)载体载体,并转化为DH5a。大肠杆菌。(Neb,C2987H)。从含Zeocin琼脂上的细菌中培养单个菌落,用几个引物分离质粒(齐根,#27106)和测序(EtonBioscience),获得高质量的供体DNA覆盖范围。供体DNA质粒用无内皮质粒maxi试剂盒(齐根,#12362)纯化,用于工程实验。
B细胞活化与工程
所有工作均在无菌条件下进行。用阴性选择法(Miltenyi,#130-090-862)从CD 45.1或CD 45.2同型小鼠脾脏分离B-细胞,分别在RPMI-1640(Invitrogen,#21870076)中添加1xNEAA(Invitrogen,#11140050),1x丙酮酸钠(Invitrogen,#11360070),55μM2-Me(Invitrogen,#21985023),10%FBS(Invitrogen,#26140-079),或(1)50μg/ml LPS(mA,#L2880-100mg),或(2)CpGODN 2006,1μ(从IDT合成),IL-4浓度为50 ng/ml(Biolegend,#574306),抗CD 40浓度为5μg/ml(Thermo,#16-0401-86),作用30 h,用Alt-R CRISPR-Cas9系统组分按制造商的指示制备Cas9-RNP复合物。GRNA序列H或κ目标分别为5‘-gagaggccattcttacctg-3’和5‘-ttacgtttcagctccagct-3’。活化细胞用1xDPBS(Invitrogen,#14190-144)冲洗3次,在NeonR缓冲液(Invitrogen,#MPK 10096)中以500万细胞/100μ1再悬浮。为H-目标,5μlH-目标将CAS9-RNP复合物、2.16μl 100μM CRISPR电穿孔增强剂和20μg供体DNA(4μ1)混合加入再悬浮细胞中。为H + κ-目标,每个5μlH-和κ-以Cas9-RNP复合物为靶标,将4.32μl 100μM CRISPR电穿孔增强剂和15μg的HC和LC供体DNA混合加入再悬浮细胞中。用1 0 0μl尖端(Invitrogen,MPK 10 0 96)电穿孔细胞,电压16 5 0V,20 ms,1次脉冲。核细胞在不含抗生素或细胞活化成分的培养基中培养1h,再加入这些成分进行体外培养。当供体DNA以AAV的形式导入细胞时,VRC 01 AAV 2供体用相同的载体生物标记产生。H-目标设计采用。在10μl rpmi-1640无血清培养基中,细胞浓度为100万,在摩尔浓度为2×10的条件下,与等体积aAV混合。5如上文所述,电穿孔1小时。
工程细胞过继转移
转染后18小时,激活的模拟细胞或工程细胞用DPBS(Invitrogen,#14190-144)冲洗四次,将其过继转移到受体小鼠体内。部分细胞经48 h流式细胞仪进一步培养,以确定成功靶向细胞的数量。Vrc 01基因工程B细胞经染色鉴定(碘化丙酸丙啶阴性),EOD-GT8。+、EOD-GT8-KO11−细胞。在一些实验中(表)沙一),在转染18-h后,fcs对转染成功的靶细胞进行门控,gt 8。++KO11−人口。为制备EOD-GT8探针,将1.1μg生物素化GT8-单体(用EZ链NHS-生物素进行生物素化)与0.88μg链霉亲和素-488/6 4 7混合。
休息细胞免疫
四百万H + κ靶向VRC 01细胞或100万细胞H-目标将VRC 01细胞(相当于40,000种表达VRC 01的基因工程细胞)转入受体小鼠。用2 0 0μ1混合20μg免疫原和Ribi佐剂(按照制造商的指示,S6 32 2-1VL)或5μg的IscoMPLA(由麻省理工学院达雷尔实验室提供)免疫14天。注射。启动后6周、13周和32周用相同的免疫原刺激小鼠。在图中所示的时间间隔内,通过小鼠眼出血采集血清样本。2。所有程序均在异氟醚麻醉小鼠上进行。
T细胞免疫
受体小鼠为I.P。2 0 0μ1混合10μg的鲁米嗪合酶或铁蛋白碱在DPBS和Ribi佐剂中免疫。7天后,将含有65,000种VRC 01基因工程细胞的靶向细胞转入预启动宿主小鼠。用20μg EOD-GT8-60分子免疫鲁曼津合成酶预启动小鼠,同时给予铁蛋白预启动小鼠20μg MD 39-铁蛋白免疫原。对于FACS富集组,按照相同的T-启动免疫方式,将300,000个分类抗原特异性细胞转移到受体小鼠体内。所有程序均在异氟醚麻醉小鼠上进行。
流式细胞术分析和单细胞分类
脾悬液是通过粉碎结霜玻璃玻片间的脾脏而产生的。骨髓是从没有组织的胫骨和股骨中释放出来的。用氯化铵(0.83%)溶解红细胞,再用40μM细胞过滤器过滤细胞产生单细胞悬液。在单细胞悬液中加入fc阻断剂(国产mAb 2.4g2),浓度为0.5μ/10。6抗体染色前的细胞。抗原特异性分析:生物素化氨基转移酶GT8单体与链霉亲和素-AF 488(Thermo,S 32354)或链霉亲和素-AF 647(Thermo,S 32357)预络合30 min,GT8-KO11与链霉亲和素-BV 421(BD,BDB563259)络合。荧光载体-CD45.1(Biolegend,#110728),CD 45.2(Biolegend,#109806),GL7(Biolegend,#144608,#144610)TCRb(Biolegend,#109228),F4/80(Biolegend,#123128),Ter119(Biolegend,#116228),CD 38(Biolegend,#102718),IGD(Biolegend,#405710),IgM(Biolegend,#406512),IgG 1(Biolegend,#406620),CD 138(Biolegend,#1425),-1(6A/E)用CD 19(Biolegend,#152408)、CD 80(Biolegend,#104712)、CD 73(Biolegend,#127210)、PD-L2(Biolegend,#107216)、抗鼠Kappa(克隆187.1 AF647)、抗小鼠Lambda(Biolegend,#407306)定义不同的细胞群体。CD 45.1和CD 45.2mAb用于区分宿主和转移的B细胞。用IgG 1染色鉴定B细胞.Vrc 01表达记忆细胞(MCs)作为GT 8活细胞。+KO11−CD 19+CD 38高SIgD−GL7−生发中心(GC)B-细胞作为CD 19活细胞。+CD 38−GL7+血浆细胞(Pc)为CD 138门控。+SCA 1+TCRB−T 119−SIgD−西格姆−GL7−F4/80−用GT 8、KO11和IgG 1探针进行细胞内染色。抗体染色均稀释100×入细胞样品。细胞用LSRⅡ(BD生物科学)、极光(Cytek)进行分析,或在Scripps流动核心用BD FACSAria(BD生物科学)进行分类。用FlowJov10.7分析所有流式细胞仪数据并生成图形。
等位基因包裹体
用人κ常数链检测内源性lcs在rrc 01+细胞和敲入小鼠B细胞中的表达33使用H-目标战略。在单细胞悬液中加入fc(自制mAb 2.4g2),浓度为0.5 mg/10。6抗体染色前的细胞。用抗鼠Kappa(BD,#561353)、抗人Kappa(Biolegend,#316506)、抗鼠Lambda(Biolegend,#407308)、EOD-GT8-AF 647四分仪对工程B细胞进行染色,并进行流式细胞仪分析。
外周公差
用阴性选择法(Miltenyi,130-090-862)从CD 45.2同型小鼠脾中分离出800万个B细胞,于第0天直接或在体外LPS激活24h后转入CD 45.1、pAlb和WT受体小鼠。在过继转移前,用AF 647标记的抗-κ抗体(国产)流式细胞术检测B细胞携带κLC的频率。分别于移植后第1、8、15、28天分析受体小鼠脾B细胞CD 45.2(供体)的κ频率。
总应答ELISA
384-well ELISA平板(Corning,#3700)最初包被12.4μl/孔链霉亲和素(Jackson免疫研究实验室,#016-000-084),在pBS中稀释2μg/ml,在4℃下孵育一夜。用含0.0 5%吐温(PBS-T)的1 0 0μl/孔PBS冲洗3×平板,在RT下用40μl/孔PBS+3%BSA封闭1 h,加入12.4μl/Well生物素标记的BG 505 SOSIP(自制,Pugach等)。病毒学杂志(2015年)2μg/ml稀释在PBS-T和1%BSA中。用PBS-T和1%牛血清白蛋白(1:10和12.4μl/L)连续稀释(3×)小鼠血清,室温(RT)孵育1h,洗涤后用12.4μ1/孔碱性磷酸酶结合羊抗鼠IgG(H+L)(Jackson免疫研究实验室,#115-055-146)稀释1:5000,加入1%牛血清,在RT下孵育30 min。对硝基苯磷酸盐(PNPP)底物(Sigma Aldrich,s 0942)在底物缓冲液(10 Mm MgCl)中溶解至1mg/mL。2含钠80毫米2协和315毫米NaN3在12.4μl/Well条件下加入pH9.8,观察抗原特异性小鼠IgG的结合情况。在405 nm处的光密度(OD)被读取在一个SPECTRAMAX PLUS(分子器件)平板阅读器上,允许每个板的开发时间相同。欧共体50每一样本的吸光度值曲线与血清稀释度的对数曲线拟合而得。
抗P2A ELISA
3 84孔板在4°C下用12.4μl/孔预涂,2μg/ml BG 505 SOSIP2JD6纳米粒子在室内制备。34。用40μl/井pBS加3%牛血清白蛋白(3%BSA)冲洗1 h,再冲洗1 h。用PBS-T和1%牛血清白蛋白(1:10)连续稀释(2×),加入(12.4μl/孔),RT孵育1h,加入1μg/mL的P2A-LC标记的鼠VRC 01 IgG单克隆抗体标准,连续稀释(2×),RT孵育1h,用12.4μl/well生物素标记的抗肽2A(3H4)小鼠抗体(NovusBio,#NBP 2-59627)在1μg/ml的pBS-T中和1%的BSA中孵育1μg/ml的小鼠抗体(NovusBio,#NBP 2-59627)。用12.4μl/Well碱性磷酸酶结合链霉亲和素(Jackson免疫研究室,#016-050-084)在PBS-T中稀释1:3000,RT下1%BSA孵育1 h,洗涤平板,加入pNPP底物。在上面405 nm处阅读之前,所有的版材都是在同一时间内发展起来的。以P2A滴度为曲线下面积,对每个样品进行吸光度曲线与对数稀释系数曲线下面积的比较。当最大Abs 405 nm值在1.5以上时,将样品EC 50与小鼠-VRC 01标准相乘,计算血清中P2A抗体量。
小鼠VRC 01−P2AIgG制备
从工程C57BL/6J小鼠cDNA中扩增了VRC 01 LC-P2A-HC结构,并利用吉布森组装技术将其克隆到小鼠IgG2b HC表达载体(InvivoGen,#pfue-mchg2b)的启动子和恒定区之间。一个先导序列(5‘-ATGGGATGG TCATGTATCATCCTTTTTCTAGTAGCAACTGCAACCGGTGTACATTCA-3′))也被包含到LC区.P2A-VRC 01抗体的瞬时表达是按照制造商的指导原则,通过转染自由式™293-F细胞实现的。转染后5天收集上清,用蛋白A Sepharose亲和纯化IgG(GE Healthcare,#17)。−5280-02)。用SDS-PAGE法鉴定IgG的纯度和P2A肽的适切性。该抗体的活性与人VRC 01 IgG单克隆抗体在病毒中和试验中的活性相当。
竞争ELISA
3 84孔板在4°C下用12.4μ1的BG 505 SOSIP2JD6在PBS中稀释2μg/ml预涂。用PBS-T连续稀释(2×)小鼠血清12.4μ1/孔,加入1%BSA(1:10),在RT下孵育1h,将人VRC 01单克隆抗体200 ng/ml的12.4μ1/孔直接加入稀释血清中。混合后,平板再孵育一个小时,非结合抗体被冲走。用碱性磷酸酶结合羊抗人IgG、FCγ片段特异性抗体(Jackson免疫研究室,#109-055-098)稀释1:5000稀释1:5000和1%牛血清白蛋白检测抗体。如上文所述,在添加pNPP底物之前,在RT中孵育1小时。在405 nm处读取OD值,生成标准曲线。通过取样品Abs 405 nm减去非竞争性负对照井Abs 405 nm的绝对值来转换吸光度值。曲线下面积由Abs与对数血清稀释图生成。
中和试验
在BSL 2/3无菌条件下,PSG 335质粒共转染293 T细胞及不同的hiv包膜质粒。31使用脂质体2000转染试剂(热费舍尔科学,#11668019)生产单轮感染合格假病毒,代表多个类别的艾滋病病毒。293 T细胞经DMEM培养基+10%FBS+1%Pen/Strep+1%L-谷氨酰胺预镀。用Opti-MEM转染培养基(吉布科,#31985)进行脂质体转染.转染后12h加入新鲜培养基。72h后收获含有病毒的上清液。在无菌96孔板中,立即将20μ1病毒与小鼠血清(4 0 0μg/ml)中的2 0μ1串联稀释(3×)μ1混合,在37℃下孵育1h,使假病毒抗体中和。在含100μg/ml右旋糖酐的40μ1培养基中,直接加入5000个TZM-bl细胞/孔。平板在37℃下孵育48h,感染后用1×荧光素酶裂解缓冲液(25 mm Gly-Gly pH 7.8,15 mm MgSO)溶解Tzm-bl细胞。4,4毫米EGTA,1%Triton X-100)。然后,根据制造商的指示(Promega,#PR-E2620),在含有荧光素酶底物的Biotek Synergy 2(Biotek)上读取与荧光素酶强度不成比例的中和能力。