Регистрация / Вход
Прислать материал

Поиск, идентификация и структурно-функциональная характеристика новых термостабильных трансаминаз для промышленной биотехнологии

Докладчик: Чилов Гермес Григорьевич

Должность: Генеральный директор

Цель проекта:
Целью проекта является поиск, получение и характеризация новых термостабильных трансаминаз. Результаты работы предназначены для практического использования в области биотехнологии, альтернативных тонкому органическому синтезу, в том числе для получения веществ, используемых при синтезе лекарственных препаратов.

Основные планируемые результаты проекта:
Основной задачей настоящего проекта является структурно-функциональная характеристика новых рекомбинантных ферментов – трансаминаз IV класса. Отличительной особенностью данной работы является уникальность выбранных объектов – это ферменты из экстремофильных архей и бактерий - организмов, отличающихся адаптацией к пограничным, экстремальным условиям жизни.
Для решения основной задачи проекта будут решены следующие научно-технические задачи:

1. Поиск и идентификация генов трансаминаз IV в геномах новых экстремофильных организмов. Работа с геномами экстремофильных организмов из горячих источников, позволит провести выбор объектов исследования среди ферментов с повышенной термостабильностью и повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды в целом. Работа с геномами новых организмов открывает перспективы обнаружения и исследования ферментов с необычными свойствами, как-то субстратной специфичностью, устойчивостью, активностью.
2. Отбор трансаминаз IV класса, ориентированный на энантиоселективность фермента и омега-аминотрансферазную активность.
Биоинформатический анализ первичных аминокислотных последовательностей, кодируемых отобранными ранее генами, позволит провести отбор объектов для дальнейших исследований, а также оценить возможность обнаружения целевых функций у ферментов на основе анализа свойств ближайших охарактеризованных гомологов в том числе и из мезофильных организмов. Данный отбор является необходимым этапом исследований, который позволит далее сфокусироваться на разработке и характеристике объектов с высоким биотехнологическим потенциалом.
3. Клонирование и создание экспрессионной системы для наработки рекомбинантных трансаминаз. Проведение указанных работ позволит создать стабильные экспрессионные системы на основе штаммов E.coli Rosetta pLysS или Rossetta gami для получения рекомбинантных ферментов в количестве необходимом для последующих исследований.
4. Биохимическая и структурная характеристика новых ферментов. Проведение перечисленных работ позволит осуществить полномерную структурно-функциональную характеристику объектов. При биохимической характеристике будут использоваться современные методы биохимии. Получение структурной характеристики объектов в рамках настоящего проекта предполагает использование метода рентгеноструктурного анализа, являющегося доминирующим структурным методом на сегодняшний день.
5. Моделирование субстратной специфичности биокатализатора. На основании полученных данных рентгеноструткурного анализа будет проведено молекулярное моделирование субстратной специфичности фермента с целью определения возможных в будущем направлений дизайна биокатализатора с желаемой специфичностью.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Результаты проекта направлены на применение в области биотехнологии.

Текущие результаты проекта:
На момент регистрации практические результаты отсутствуют.