- •Реферат
- •Введение
- •Обзор и анализ научно технической и патентной информации.
- •Нейтрофины.
- •Общая характеристика.
- •1.2 Нейротрофины в цнс
- •2. Рецепторы нейтрофинов.
- •2.1Высокоаффинный рецептор к нейротрофинам pl40 prototrk
- •2.2 Низкоаффинный рецептор к нейротрофинам p75lntr.
- •Фактор роста нервов.
- •История открытия
- •3.2 Молекулярная характеристика.
- •Третичная структура.
- •3.4 Механизм взаимодействия ngf с рецепторами.
- •3.5 Захват и ретроградный транспорт ngf.
- •3.6 Функции ngf в организме.
- •3.6.1 Действие ngf на нервные клетки.
- •3.6.2 Значение ngf в метаболизме.
- •3.6.3 Участие ngf в патологических состояниях.
- •4. Современные достижения в получении рекомбинантного ngf для фармацевтической индустрии.
- •5 Экспрессия рекомбинантных генов.
- •5.1 Вводная часть.
- •5.2 Конструирование экспрессионных векторов и их функционирование.
- •5.3 Факторы, оказывающие влияние на эффективность экспрессии рекомбинантных генов.
- •6 Выводы по разделу
- •Основная часть
- •1. Материалы, методы и оборудование
- •1.1 Оборудование
- •1.2 Программное обеспечение
- •1.3 Лабораторные посуда и расходные материалы.
- •1.4 Штаммы e.Coli
- •1.5 Среды для выращивания бактерий
- •1.6 Препараты днк
- •1.7 Ферменты
- •1.7 Реактивы и наборы реактивов
- •Приготовление рвs буфера (х10):
- •10% Уксусная кислота
- •1.9.1 Рестрикция
- •1.9.2 Электрофоретичское разделение днк в агарозном геле.
- •1.9.3 Выделение днк из агарозного геля.
- •1.9.4. Полимеразная цепная реакция (пцр).
- •1.9.5 Лигирование.
- •1.9.6 Pipes трансформация клеток e. Coli плазмидной днк
- •1.9.7 Культивирование, выделение и очистка плазмидной днк из клеток e. Coli
- •1.9.8 Проведение пцр-скрининга.
- •1.9.9 Секвенированиеплазмидной днк.
- •1.9.10 Быстрая трансформация.
- •1.9.11 Анализ экспрессии целевого гена.
- •1.9.12 Выделение суммарного (общего) белка из клеток e. Сoli.
- •1.9.14 Фракционирование белков из клеток e. Сoli.
- •1.9.15 Денатурирующий белковый электрофорез в sds-пааг.
- •1.9.16 Отмывка телец включения
- •1.9.17 Растворение телец включения
- •1.9.18 Выделение SumoNgf при помощи металло-хелат-аффинной хроматографии
- •1.9.19 Рефолдинг белка
- •1.9.20 Расщепление гибридного белка SumoNgf
- •2. Экспериментальные исследования
- •2.1 Получение векторных конструкций.
- •2.1.1 Сборка гена ngf методом пцр.
- •2.1.2 Получение векторной конструкции pTngf
- •2.1.3 Получение гибридной последовательности SumoNgf.
- •2.1.4 Получение векторной конструкции pTSumoNgf.
- •2.2 Биосинтез целевого и гибридного белка. Подбор условий культивирования.
- •2.2.1 Биосинтез белка ngf.
- •2.2.1 Биосинтез гибридного белка SumoNgf.
- •2.3 Выделение и очистка рекомбинантного фактора роста нервов человека.
- •2.3.1 Отмывка и растворение телец включения
- •2.3.2 Металло-хелатная аффинная хроматография
- •2.3.3 Масс-спектрометрия гибридного белка ngf
- •2.3.4 Рефолдинг гибридного белка SumoNgf
- •2.3.5 Ферментативное расщепление гибридного белка SumoNgf
- •2.3.5 Очистка ngf на катионобменной хроматографии.
- •2.3.5 Разработка обобщённой схемы производства рекомбинантного ngf
- •Организационно – экономический раздел
- •Технико-экономическое обоснование нир
- •2. Расчёт затрат на научно-исследовательскую работу
- •2.1. Расчет материальных затрат (Cм)
- •2.2. Энергетические затраты.
- •4.2.3. Расчет затрат на заработную плату.
- •2.4. Расчет затрат на стеклянную посуду, стеклянные приборы и пластик.
- •4.2.5. Амортизационные отчисления (Сам.).
- •2.6. Накладные расходы.
- •3 Выводы по разделу
- •Безопасность жизнедеятельности
- •1 Краткая характеристика выполняемой работы.
- •2 Опасные и вредные производственные факторы на основных стадиях выполнения дипломной работы.
- •3 Перечень наиболее опасных мест на стадиях выполнения дипломной работы.
- •Основные физико-химические, токсические и пожаровзрывоопасные свойства используемых в работе веществ.
- •5 Обеспечение безопасности труда в лаборатории.
- •6 Производственная санитария.
- •6.1 Установление категории лабораторного помещения.
- •6.2 Разработка мероприятий по работе с вредными веществами.
- •6.3 Метеорологические условия.
- •6.4 Вентиляция.
- •6.5 Освещение.
- •6.7 Отопление.
- •7 Техника безопасности.
- •7.1 Электробезопасность.
- •7.2 Пожарная профилактика.
- •8. Выводы по разделу.
2.3.5 Ферментативное расщепление гибридного белка SumoNgf
Белковый раствор после рефолдинга содержал высокую концентрацию аргинина (0.8 М), что могло отрицательно сказаться на ферментативном расщеплении гибридного белка. Для снижения аргинина в образце был использован диализ. В данном случае самопроизвольное расщепление белка не так существенно, как при выделении гибридного белка, поскольку конечным продуктом очистки является NGF. Диализованный образец профильтровали через фильтр с диаметром пор 0,22 мкм, после чего поставили ферментативное расщепление гибридного белка Ulp1 - гидролазай при 4°С в течение ночи. Подбор концентрации фермента приведен на рис _
20кДа
15кДа
13 кДа афакДа
А
10 кДа
Б
1 2 3 4 5
Рисунок _ - Подбор концентрации Ulp1 для гидролиза гибридного белка SumoNGF.
1. 5 ед. Ulp1- гидролазы на 1 мг белка
2. 10 ед. Ulp1 - гидролазы на 1 мг белка
3. 20 ед. Ulp1 - гидролазы на 1 мг белка
4. 40 ед. Ulp1 - гидролазы на 1 мг белка
5. Белковый маркер
А. Белок NGF, Б. Белок SUMO
Так расщепление идет во всех случаях одинаково, то с экономической точки зрения выгоднее всего использовать минимальную концентрацию фермента.
2.3.5 Очистка ngf на катионобменной хроматографии.
Для разделения продуктов гидролиза гибридного белка SumoNGF проводили катионобменную хроматографию. Одним из основных условий для проведения данного вида хроматографии является наличие заряда у выделяемого белка. Исходя из этого факта, необходимо выбирать такие значения pH, где белок будет максимально заряжен. Расчетная изоэлектрическая точка NGF лежит в районе 9 (pI 8,92), в то время как расчетная изоэлектрическая точка SUMO около 6 (pI 5,58).
С помощью программы________ были построены кривые титрования для белков SUMO и NGF (Рисунок _ )
А Б
Рисунок _ - Кривые титрования. А. NGF, Б. SUMO
На основании данных кривых был выбран рабочий pH 5.0, при котором NGF положительно заряжен, а SUMO имеет отрицательный заряд. Хроматографию проводили на SP – sepharose FF (1мл.) .
Рисунок _ - Катионобменная хроматография на SP – sepharose FF
Белок SUMO 2. Белок NGF.
При таком значении pH c колонкой связался только NGF, имеющий положительный заряд и вышел одним острым пиком (Рисунок _ ). Результаты хроматографии представлены на рисунке _
Рисунок _ - Очистка белка NGF
Расщепленный гибридный белок
NGF после очистки на SP – sepharose FF
13.4 кДа
12 кДа
2
В результате катионобменной хроматографий был получен белок с частотой выше 90 % частоты в количестве 5 мг с литра клеточной суспензии. Выход не большой, но уже больше чем можно выделить из тканей человека.