
- •Основы генной инженерии и биотехнологии
- •Задачи белковой инженерии
- •Свойства ферментов, важные для биотехнологии
- •Две стратегии современной белковой инженерии
- •При рациональном редизайне необходимо изменять конкретные аминокислотные остатки в белке:
- •Направленный мутагенез с использованием ПЦР и перекрывающих ся праймеров (Overlap extension PCR)
- •Направленный мутагенез с использованием ПЦР и перекрывающихся праймеров
- •Направленный мутагенез по методу Кункеля
- •Мегапраймер
- •Кассетный
- •Введение неприродных аналогов аминокислот в белки in vitro
- •Стратегия проведения направленной эволюции макромолекул
- •Способы введения случайных мутаций
- •Два способа случайного объединения гомологичных мутантных фрагментов ДНК (DNA shuffling)
- •Удлинение ДНК с переменой матриц (Staggered Extension Process - StET)
- •Объединение фрагментов генов, независимое от гомологии
- •Ландшафт функциональности среди пространства последовательностей белковых молекул.
- •Ландшафт функциональности среди пространства последовательностей белковых молекул.
- •Ландшафт функциональности среди пространства последовательностей белковых молекул.
- •Ландшафт функциональности среди пространства последовательностей белковых молекул.
- •Эволюционные способы достижения
- •Последствия мутагенеза
- •Перемещение по пространству
- •Локализация мутаций в полипептидных цепях ферментов при разной направленности отбора
- •Методы отбора белков при их направленной эволюции:
- •цикл
- •Сборка капсида нитевидного бактериофага
- •Заражен
- •Отбор пептидов из библиотеки методом фагового дисплея
- •Бактериальный дисплей (E. coli)
- •Рибосомн
- •мРНК-дисплей
- •Соединение строящегося полипептида с мРНК
- •Получение экстремозима (субтилизин S41) методом направленной эволюции
- •Исследование белок- белковых взаимодействий в дигибридной системе
- •Принцип работы дрожжевой дигибридной системы
- •Результат скрещивания клеток дрожжей в дигибридной системе
- •n-Гибридные дрожжевые системы
- •Преимущества n-гибридных систем в исследовании белок-белковых взаимодействий
- •Сеть
- •Карта белок-белковых
- •Карта взаимодействий в современном Интернете
- •Белок Zif268, используемый при конструировании специфической эндонуклеазы
- •Взаимодействие «цинковой» эндонуклеазы с ДНК-мишенью
- •Функциональные домены, присоединяемые к «цинковым» белкам
- •Распознавание ДНК TAL-эффекторами

Отбор пептидов из библиотеки методом фагового дисплея

Бактериальный дисплей (E. coli)
Разработан также для грамположительных бактерий и дрожжей

Рибосомн
ый
дисплей

мРНК-дисплей
Новый цикл
Р - пуромицин

Соединение строящегося полипептида с мРНК
Пуромицин
ДНК- линкер
мРНК
Пуромицин
Пуромицин проникает в пептидил- трансферазный центр рибосомы и соединяется с синтезируемым белком
Белок

Получение экстремозима (субтилизин S41) методом направленной эволюции
Остаточная активность
Комнатная |
Высокая т- |
т-ра |
ра |
|
7 замен АК |
2 замены АК
Исходно
взят
субтилизин
антарктиче
ской
бактерии
(психрофил
)Исходные клоны (дикий тип)
Ar - оставшаяся активность Ai - начальная активность
Исследование белок- белковых взаимодействий в дигибридной системе

Принцип работы дрожжевой дигибридной системы
Промотор Энхансер Нормальная активация
Дигибридный скрининг
Ген-репортер
Дигибридная активация
BD – ДНК-связывающий домен AD – активирующий домен
X – белок-”приманка” (“bait”) Y – белок-”добыча” (“prеy”) Basal complex – базальный комплекс, содержит РНК- полимеразу II и основные факторы транскрипции

Результат скрещивания клеток дрожжей в дигибридной системе

n-Гибридные дрожжевые системы
AD
X Y AD
DBD |
Дигибридная |
DBD |
Моногибридная |
|
|
AD
AD
X Y
Тригибридные
DBD |
DBD |