Конструирование трансгенных растений - продуцентов целевых белков
Учебные материалы по биологии / Генная инженерия / Конструирование трансгенных растений - продуцентов целевых белков
Страница 1

Конструирование трансгенных растений - продуцентов целевых белков

Растения являются удобной, безопасной и экономически выгодной альтернативой для продукции различных белков, вакцин и антител по сравнению с системами экспрессии на основе микроорганизмов, культур животных клеток или трансгенных животных. За последние 20 лет множество ценных белков эффективно экпрессировано в растениях. Это белки человеческой сыворотки, регуляторы роста, антитела, вакцины, промышленные ферменты, биополимеры и реагенты для молекулярной биологии. Растительные системы имеют перспективы успешного использования для производства рекомбинантных белков в промышленном масштабе.

Рекомбинантные белки, экспрессируемые в растениях

Первым фармацевтически значимым белком, экспрессированным в растениях табака и подсолнечника в 1986 г., явился человеческий гормон роста. С тех пор множество других ценных белков были синтезированы в самых различных растениях (табл. 1).

Среди разнообразия рекомбинантных белков, продуцируемых растениями есть белки, используемые в молекулярно-биологических исследованиях (авидин), молочные белки, используемые в качестве пищевых добавок (казеин) и белки-полимеры для медицинских и промышленных целей (коллаген и эластин). Ценные биологически активные пептиды можно получать, встраивая их в состав запасных белков семян. Так, последовательность ДНК, кодирующая пентапептидный нейрогормон животных лейэнкефалин была встроена в ген 2S альбумина запасного белка семян Arabidopsis thaliana. Экспрессия этого гена в трансформированных растениях рапса и арабидопсиса позволила получить их семена с высоким содержанием рекомбинантного белка. Целевой пептид легко выделялся из рекомбинантного белка с помощью специфического протеолитического расщепления.

Примеры фармацевтически ценных белков, синтезируемых трансгенными растениями, приведены в табл. 1. Многие из этих белков представляют собой продукты крови человека, такие как человеческий сывороточный альбумин (годовое производство более 500 тонн), цитокины и другие сигнальные молекулы.

Таблица 1

Некоторые белки, синтезируемые трансгенными растениями

Белок

Область применения

Растение

Соматотропин

Гормон роста

Табак, подсолнечник

Энкефалины

Передозировка наркотических веществ

Табак

Человеческий сывороточный альбумин

Цирроз печени, ожоги, хирургия

Табак, картофель

Эпидермальный фактор роста

Стимуляция роста клеток кожи и роговицы

Табак

α-Трихосантин

Терапия СПИДа

Nicotiana bethamiana

α-Интерферон

Гепатиты В и С, опоясывающий лишай, вирусные бородавки

Рис, турнепс, картофель

β-Интерферон

То же

Табак

γ-Интерферон

Хронический грануломатоз, лейшманиоз, лепра

Табак

Эритропоэтин

Анемия

Табак

Гирудин

Ингибитор тромбина

Рапс

Глюкоцереброзидаза

Болезнь Гоше

Табак

α,β-Гемоглобин

Заменитель крови

Табак

β-Казеин

Пищевая добавка

Картофель

Гранулоцит-макрофаг-колониестимулирующий фактор

Антираковая терапия

Табак

Коллаген

Заживление ран

Табак

Лактоферрин

Бактериальные инфекции

Картофель

TNF-α

Фактор некроза опухолей

Картофель

Трипсин

Расщепление белков

Кукуруза

Лизоцим

Инфекционные заболевания

Рис

Эластин

Восстановление повреждённых сухожилий, стенок сосудов

Табак, картофель

Страницы: 1 2 3

Смотрите также

Характеристика насекомых
...

Получение внеклеточных полисахаридов
Введение Наряду с белками и нуклеиновыми кислотами, полисахариды - широко распространённый класс биополимеров, представители которого обнаруживаются в тканях всех живых организмов и в ...

Принципы и факторы анатомической изменчивости
Введение Собственная родословная всегда интересовала людей больше, чем происхождение растений и животных. Долгое время научные знания были слишком отрывистыми и неполными, чтобы реши ...

 
 




Copyright © 2013 - Все права защищены - www.biotheory.ru