- •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 Разработка обобщённой схемы производства рекомбинантного ngf
По результатам данной дипломной работы была составлена обобщённая технологическая схема производства рекомбинантного фактора роста нервов (Рисунок _ ). При наличии штамма – продуцента, производство можно начинать, со стадии ферментации.
Организационно – экономический раздел
Технико-экономическое обоснование нир
Фактор роста нервов (англ. nerve growth factor, NGF) один из нейротрофинов, кодируемый у человека геном NGF на коротком плече 1-й хромосоме. Представляет собой небольшой секретируемый белок. NGF играет важную роль в дифференцировке нервных клеток, а также ускоряет рост и улучшает выживание аксонов.
В связи свыше сказанным фактор роста нервов является белком, определяющим развитие симпатической нервной системы, благодаря стимуляции нервных клеток. NGF отвечает за запуск множества метаболитических путей внутри клетки, тем самым обладая большим терапевтическим потенциалом для лечения болезней в которых задействованы эти реакции.
Современные знания о данном белке позволяет его использовать при коррекции и лечение заболеваний центральной нервной системы, связанных с психическими расстройствами (слабоумие, депрессия, шизофрения, аутизм, синдром Ретта, анорексии и булимии, болезни Альцгеймера). Кроме того он играет важную роль в сердечно – сосудистых заболеваниях (атеросклероз коронарных артерий, ожирение, сахарный диабет 2 типа). Существует доказательство того, что NGF может быть полезен в лечении кожных язв и язв роговицы.
Все выше сказанное говорит о том, что создание лекарственных препаратов на основе фактора роста нервов является социально значимой проблемой. Данный белок практически невозможно выделить из природных источников. Поэтому перспективным является получение биологически активного фактора роста нервов в гетерологичных экспрессионных системах. Анализ литературы по данной проблеме показывает небольшое количество информации, что говорит об актуальности и перспективе получения рекомбинантного NGF.
2. Расчёт затрат на научно-исследовательскую работу
2.1. Расчет материальных затрат (Cм)
Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, реактивы, израсходованные при выполнении дипломной работы можно определить следующим образом:
См=∑Рi∙Цi, где
Рi- количество израсходованного i-го материального ресурса, ед.;
Цi- планово-заготовительная цена единицы i-го вида материальных ресурсов, руб./ед.;
i-1,2,…n- виды ресурсов.
Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, реактивы, израсходованные при выполнении дипломной работы представлены в таблице 1.
Таблица 1. - Расчет материальных затрат
№ |
Наименование |
Ед. изм. |
Кол-во, ед. |
Цена, руб./ед. |
Сумма, Руб. |
1 |
Трис-HCl |
5 кг |
0,05 |
5886, 00 |
294,3 |
2 |
Борная кислота (H3BO3) |
0,5 кг |
0,1 |
220,30 |
44,06 |
3 |
Бромистый этидий |
25 мл |
0,004 |
918,30 |
3,7 |
4 |
ЭДТА |
500 г |
0,04 |
1093,12 |
43,7 |
5 |
Глицерин |
1 кг |
0,03 |
300,01 |
9,0 |
6 |
SDS |
1 кг |
0,005 |
1101,90 |
5,51 |
7 |
Бромфеноловый синий |
5 г |
0,002 |
250 |
0,5 |
8 |
Наборы реактивов для выделения и очистки ДНК: GelElute Plasmid Miniprep Kit |
350 очисток |
0,0086 |
13623,50 |
116,77 |
9 |
Наборы реактивов для выделения и очистки ДНК: QIAprep Spin Miniprep Kit |
350 очисток |
0, 012 |
12765,00 |
153,18 |
10 |
Эндонуклеаза рестрикции: Xho I |
10 Ед |
0,02 |
2572 |
51,44 |
11 |
Эндонуклеаза рестрикции: Nde I |
20 Ед. |
0,02 |
2367 |
47,34 |
12 |
Pfu - polymerase |
500Ед. |
0,02 |
2163 |
43,26 |
13 |
KAPA 2G-polymerase |
500Ед. |
0,02 |
12000 |
240 |
14 |
T4 DNA-lygase |
500Ед. |
0,01 |
2572,00 |
25,72 |
15 |
Агароза |
100 г |
0,07 |
2754,80 |
192,8 |
16 |
Олигонуклеотидные праймеры (2 праймера) |
мкл |
0,1 |
1802, 00 |
180,2 |
17 |
Бакто-триптон |
500 г |
0,08 |
3671 |
294 |
18 |
Дрожжевой экстракт |
500 г |
0,16 |
3364 |
538,2 |
19 |
Натрий хлористый (NaCl) |
1 кг |
0,1 |
270,67 |
27,1 |
20 |
Бакто-агар |
500 г |
0,022 |
6450,5 |
142,1 |
21 |
APS |
50 г |
0,16 |
168,17 |
26,9 |
22 |
2-меркаптоэтанол |
100 мл |
|
639,06 |
6,4 |
23 |
Уксусная кислота |
3 л |
0,4 |
256,65 |
103 |
24 |
Кальций хлористый 2Н2О (СaCl2) |
500 г |
0,002 |
368,6 |
0,7 |
25 |
PEG |
500 г |
0,0015 |
3354,26 |
5,0 |
26 |
KH2PO4 |
1 кг |
0,048 |
369,98 |
17,8 |
27 |
Натрий фосфорнокислый двузамещенный 2Н2О (Na2HPO4·2H2O) |
1 кг |
0,046 |
804 |
37 |
28 |
Аммоний сернокислый ((NH4)2SO4) |
500 г |
0,05 |
324.81 |
16,3 |
29 |
Глюкоза |
500 г |
0,02 |
324,81 |
6,5 |
30 |
Лактоза |
500 г |
0,03 |
919,71 |
27,6 |
31 |
Магний сернокислый 7Н2О (MgSO4*7Н2О) |
500 г |
0,024 |
308,69 |
7,4 |
32 |
Канамицин |
50 г |
0,05 |
5935,24 |
296,8 |
33 |
Сахароза |
500 г |
0,07 |
293,60 |
20,6 |
34 |
Фенилметилсульфонилфторид (PMSF) |
5 г |
0,0128 |
1009,03 |
13,0 |
35 |
Мочевина |
1 кг |
0.5 |
836 |
418 |
36 |
Глицин |
1кг |
0,02 |
1348,56 |
27 |
37 |
Имидазол |
1кг |
0,015 |
1039,92 |
15,6 |
38 |
Соляная кислота (HCl) |
1 л |
0,35 |
113,28 |
39,6 |
39 |
Натрий гидроокись (NaOH) |
1 кг |
0,025 |
498 |
12,45 |
40 |
Спирт этиловый |
17,3 л |
0,046 |
1500 |
70 |
Итого |
3619,97 руб. |
Цены на материалы взяты из прайс-листа ООО «ДИА-М».
Борная кислота (H3BO3) ГОСТ 18704-78; соляная кислота (HCl) ГОСТ 14261-77; натрий гидроокись (NaOH) ГОСТ 4328-77; спирт этиловый ГОСТ 5962-77.