Синтеза на протеини без клетки
Во последниве години, истражувањето за геном доведе до идентификување на голем број гени од различни видови. Сепак, во моментов не може да се додели одредена функција на мнозинството од овие генски низи, бидејќи кодираните протеини можат да бидат претставени само несоодветно или воопшто со вообичаените методи на изразување базирани на клетки. Суштински предуслов за јасна доделување и валидација на функцијата е достапноста на правилно синтетизирани и обработени протеини. Ова резултира во зголемена потреба за ефикасни системи за синтеза на протеини кои се способни да генерираат протеини од најразновидните структурни и функционални класи подеднакво во висок квалитет и квантитет. Во овој контекст, методот на синтеза на протеини без клетки во моментов се користи сè почесто, бидејќи овозможува енормно забрзување на потребните чекори на работа од ДНК до протеин. Покрај тоа, на протеините без клетки може да им се дадат нови својства кои се од клучно значење за понатамошните технолошки апликации.
Почетоци на развој на технологијата
Тековни системи за ин витро превод
Интензивното истражување во областа на синтезата на протеините без клетки во текот на развојот на системот доведе до фактот дека се утврдени ограничувањата на прокариотскиот и еукариотскиот ин витро-систем за превод и оптимизирање на основните параметри. Области на истражување на кои интензивно се работи се, особено, понатамошниот развој на транслативно активни лисати на клетки во високопродуктивни системи, генерирање и оптимизација на специјални ДНК и РНК матрици за различните системи без клетки и подобрување на контролата на реакцијата во новоразвиените системи на реактори.
Можностите за синтеза на протеини без клетки значително се прошируваат со еукариотски ин витро системи за превод, бидејќи пост-преведувачките модификации влијаат на физичко-хемиските својства на протеините и често се од суштинско значење за нивната функционалност. Одлучувачките предности на синтезата на протеините без клетки, како што е синтезата на високо-проток на трајно активни или цитотоксични мембрански протеини, сега можат да се комбинираат со биоцип-базирани, импедиметрични и електрофизиолошки функционални анализи.
Една од основните предности на синтезата на протеини без клетки е можноста да се дозираат линеарни образци на ДНК директно во отворен систем и да се препишат кодираните генетски информации во протеини без да се одземат многу време за клонирање. Ова се случува во поврзаните системи за транскрипција/превод. Шаблоните произведени со помош на изразот PCR процес ги содржат сите елементи потребни за ефикасна синтеза на протеини и во прокариотски и во еукариотски клетки и се опционално обезбедени со секвенци кои кодираат разни таблички на афинитет на N или C. Со овој метод може да се реализира додавање на низи на Н-терминални сигнали, кои се неопходни за насочување на мембранските протеини и секретираните протеини во протеолипозомите. Изразот PCR е важна алатка за насочен дизајн на протеини, бидејќи со овој метод може да се воведат мутации и синтетизираните протеини да се модифицираат во нивните функционални својства во еволутивен процес и да се прилагодат на технолошките барања.
Вклучувањето на модифицирани и вештачки аминокиселини, кои се воведуваат котранслатно во растечките протеински ланци со помош на пред-ацилирани tRNA, се врши во прокариотски и еукариотски клетки-слободни клеточни системи на протеини. Дефинираните протеински конјугати, особено мембраните и гликопротеинските конјугати со биотинилирани или флуоресцентни групи, се синтетизираат на овој начин без клетки. Ко-преведувачки, специфични за локации протеински ознаки се нежен метод, кој значително ја поедноставува функционалната карактеризација на произведените протеини. Откривањето на вградената биотинилирана или флуоресцентна аминокиселина овозможува локализација на соодветно обележаните протеини на мембраната во рамките на структурите на липидната мембрана, како и ефикасно откривање на интеракцијата на лиганд. Во врска со PCR изразување, широк спектар на обележани протеини може брзо да се синтетизира за апликации за скрининг. Покрај тоа, овој метод се користи за производство на протеини во форма на молекуларни прекинувачи кои ја менуваат нивната емисија на флуоресценција како одговор на надворешен сигнал.
Лице за контакт:
Д-р Стефан Кубик
Фраунхофер институт за биомедицинска технологија IBMT
Одделение за мобилна биотехнологија и биокипи
Група за синтеза на протеини без клетки
Телефон: 0331/58187-306
Е-пошта: [email protected]
Понатамошна информација:
Карактеристики на ова соопштение за печатот:
Новинари, деловни претставници, научници
Биологија, исхрана/здравје/заштита, медицина
надрегионални
Истражување/трансфер на знаење, резултати од истражување
Германски