Лекция_4_ГИ_М_2014

Оценка биологической активности рекомбинантных белков, синтезированных в тканях трансгенных растений моркови

А

Б

В

Г

Оптическая плотность, 450 нм

Д

А – рекомбинантная плазмида pBi121CFP10-ESAT6-dIFN с генами cfp10, esat6 M. tuberculosis и геном дельтаферона человека; Б – технология создания трансгенных растений моркови; В – дот-блот анализ рекомбинантных белков в корнеплодах трансгенных растений моркови (1 - rCFP10 в моркови; 2 -rCFP10-ESAT6- dIFN в E.coli; 3 - rCFP10-ESAT6-dIFN в моркови); Г – накопление антител в периферической крови мышей, иммунизированных рекомбинантными антигенами (rESAT6, rCFP10 и rСFP10-ESAT6-dIFN); Д – сравнительный анализ пролиферативной активности клеток сыворотки мышей при инъекционном и пероральном способах представления антигенов иммунной системе.

Генетически модифицированные растения, в геном которых интегрированы гены белков медицинского назначения, представляют перспективную систему экспрессии для получения рекомбинантных фармацевтически ценных белков

Трансгенные растения табака, экспрессирующие кДНК цитохрома Р450scc (CYP11A1)

цитохромы P450 растений

регуляция процессов	индукция защитной
роста и развития	реакции

CYP90 является ключевым ферментом биосинтеза брассиностероидов (биологически активных стероидов растений) в арабидопсисе.

Цитохром Р450scc локализован в митохондриях где катализирует реакцию отщепления боковой цепи холестерина и превращает его в прегненолон, который служит предшественником всех стероидных гормонов животных.

Р450scc

предшественник стероидных гормонов

Эта реакция осуществляется при участии двух других компонентов электронтранспортной цепи - адренодоксина и адренодоксинредуктазы.

стероидные гормоны животных

CYP 11В

CYP18

5α-дигидротестостерон CYP21 CYP17

5αR

прогестерон	прегненолон

ADR ADXCYP11A (P450scc)

холестерин

MFDR MFDX ?

холестерин

кампестерин кампестанол

стигмастерин	5αR	CYP90
ситостерин		CYP85
		3β-HSD

3-гидрокси- 5,6-стероиды

3-оксо- 4,5-стероиды

брассиностероиды растений

К настоящему времени известно, что только в митохондриях растений, принадлежащих к семейству Норичниковых, - наперстянках - осуществляется реакция превращения холестерина в прегненолон, катализируемая SCC-ферментом

кампестерин SCC-E		дегидрогеназа				3 карденолиды
		5-3β-гидроксистероид
холестерин					2	4
	прегненолон		прогестерон
ситостерин
стигмастерин					5	6
1	- прогестерон		4	- 5-β-прегнан-3α-ол,20-он
2	- 5-β-прегнан-3,20-дион
			5	- 5α-прегнан-3,20-дион
3	- 5-β-прегнан-3,β-ол
			6	- 5α-прегнан-3 β-ол,20-он

Этот фермент характерен только для растений вида Digitalis. Однако другие компоненты показанной схемы, по крайней мере 5-3β-гидроксистероид дегидрогеназа/ 5- 4-кетостероидизомераза, прогестерон-5β-редуктаза, прогестерон- 5α-редуктаза, присутствуют также и в растениях табака, картофеля и арабидопсиса.

Цитохром P450scc (CYPXIAI) синтезируется в цитоплазме в виде незрелого предшественника.

1	39	521
сигнальный пептид		зрелыйCYPXIAI

Наружная мембрана

матрикс

Внутренняя

мембрана

Сигнальный пептид обеспечивает импорт незрелого белка в митохондрии, где он подвергается процессингу и приобретает размеры зрелой формы и функциональную активность.

1 – дикий тип, 2 – контрольное растение с пустым вектором, 3 – трансгенное растение (трехмесячные растения).

К

Т1

Т2

1 – дикий тип, Т1, Т2 – независимые линии трансгенных растений табака, экспрессирующие кДНК CYP11A1 (возраст 4 мес).