- •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.
2.2 Низкоаффинный рецептор к нейротрофинам p75lntr.
Все нейротрофины связываются с относительно одинаковой и низкой активностью (Кd= 10--9 М) с мембранным рецептором, который был первоначально описан как низкоаффинный быстрый рецептор NGF, или p75NGFR; более правильно называть этот рецептор низкоаффинным рецептором к нейротрофинам, или p75LNTR этот рецептор экспрессируется как в нейрональных, так и в ненейрональных клетках [].
Наряду с трофическим действием, NGF может вызывать апаптоз в определенных типах клеток, взаимодействуя с p75LNTR[]. Процесс активации рецептора или определенного лигандного сайта до сих пор не выяснен. Биологическая активность данного рецептора зависит от нейротрофина, запускающего лиганд а также от наличия на поверхности клетки Trk рецепторов.При взаимодействии с Trk – негативнымиклетками, NGF,связывается с p75нейтрофинным рецепторомивызываетаппоптоз клетки. В присутствии Trkрецепров, p75LNTR повышает афинностьсвязывания NGFcTrkA, создавая сайты связывания c“ высоким сродством”[].
Рецептор p75NTR представляет собой трансмембранный гликопротеин, который содержит небольшой цитоплазматический домен смерти. Структура, которая была найдена во многих другихапоптозиндуцирующих рецепторах, таких как Fas и p75TNF. Структура данной области p75NTR была определена с помощью ядерно-магнитного резонанса. Она представляет собой шесть спиралей, расположенных компактно в виде глобулы. В отличии от цитоплазматического домена, экспериментальных данных о структуре внеклеточной части p75NTR в настоящее время не сообщается. Тем не менееструктура рецептора гомологична известным структурам TNF и Apo2L\TRAIL.Эти рецепторы имеют удлиненную, палочковидную форму, состоящую из вариабельного числа цистеин – богатых повторов, каждый из которых содержит три дисульфидныхмостика.Эктодомен рецептора p75NTR состоит из четырехцистеин-богатых повторов, которые являются обязательнымиструктурами для обеспечения высокой аффинности с NGF. С помощью мутагенеза данных сайтов было определенно, что наибольшее значение в обеспечении аффиности играет вторая цистеин–богатая область [].
Рисунок 2 - Схема кристаллической структуры низкоаффиного рецептора p75LNTR.
Фактор роста нервов.
История открытия
Впервые деятельность фактора роста нервов была обнаружена Леви-Монтальчини и Гамбургером в опухолевых тканях в 1950 году, при совместном инкубировании клеток спинальных ганглиев и саркомы. В результате чего наблюдался интенсивный рост аксонов по сравнению с контрольной группой без опухолевых клеток. Стало ясно, что эффект роста обусловлен каким то веществом, выделяемым клетками опухоли. Одно из предположений состаяло в том, что это нуклеопротеид, и поэтому решили исследовать действие змеиного яда на эффект роста, поскольку змеиный яд содержит фермент расщепляющие нуклеопротеиды. Результат оказался неожиданным. В 1959 году Кохен установил, что змеиный яд сам по себе вызывает рост аксонов в культуре. Это говорит о том, что змеиный яд содержит фактор роста нервов. Поскольку ядовитая железа змей является гомологом подчелюстной железы теплокровных, в 1960 году Кохен исследовал действие гомогената подчелюстной слюнной железы мыши на рост аксонов в культуре. Оказалось, что подчелюстные железы мышей являются еще более богатым источником фактора роста нервов. В этих интереснейших открытиях большую роль сыграла случайность. Случайно был открыт NGF в змеином яде. Отсюда был сделан вывод о возможном наличии его в подчелюстной железе мыши, которые являются гомологом змеиного яда. Оказалось, что исследователям необычайно повезло: мышь единственный известный вид, у которого содержания NGFв слюнных железах столь высоко. У других видов содержание его в сотни и тысячи раз меньше [].
Зрелая форма NGF была очищена до гомогенного состояния из подчелюстной железы мыши в 1969 году Бочини и Ангелити. Далее NGF был обнаружен в самых разнообразных органах и тканях, а также вдругих видах, включая человека [].