Открыть главное меню
Главная
Случайная
Войти
Настройки
О hpluswiki
Отказ от ответственности
hpluswiki
Найти
Редактирование:
Белковая инженерия
Внимание:
Вы не вошли в систему. Ваш IP-адрес будет общедоступен, если вы запишете какие-либо изменения. Если вы
войдёте
или
создадите учётную запись
, её имя будет использоваться вместо IP-адреса, наряду с другими преимуществами.
Анти-спам проверка.
Не
заполняйте это!
'''Белковая инженерия''' занимается разработкой [[Белки|белков]], которые могут принимать участие в метаболизме клетки, экспрессии генов, улучшению структуры клетки или доставке веществ внутрь клетки из внешнего мира. Как дисциплина, ''белковая инженерия'' исследует фолдинг (сворачивание) [[Белки|белков]], а также принципы их создания и модификации. == Методы == * Направленная модификация - для внесения изменений использует подробное знание об устройстве и назначении молекулы белка * Направленная эволюция - из случайных мутантов белка отбираются экземпляры наиболее близкие целевым параметрам, после чего случайный мутагенез повторяется, пока в итоге не будут получены мутанты целевым параметрам удовлетворяющие (циклы мутация-селекция). == Примеры == === Энзимы === Энзимы или ферменты, это белки, выполняющие роль биологических катализаторов. Найдено множество видов для каждого типа энзима. ==== В еде ==== Трансглютаминазы - группа энзимов, которые применяются в пищевой индустрии и молекулярной кухне. Альтернативное название, "мясной клей", говорит о многом - трансглютаминаза позволяет склеить и сформировать фарш. ([https://en.wikipedia.org/wiki/Transglutaminase Википедия]) ==== В фармакологии ==== Гиалуронидазы - группа энзимов, которая применяется в медицине для повышения биодоступности лекарств и вакцин. ==== В моющих средствах ==== Энзимы для моющих средств производятся в промышленных масштабах. Они дают гораздо лучший баланс между стоимостью производства и безопасностью для потребителя, детей и домашних животных. Распространённые виды: * липаза - расщепляет липиды * протеаза - расщепляет белки, производится из сои<ref>[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15917609/ High-yield Bacillus subtilis protease production by solid-state fermentation], Valeria F Soares, Leda R Castilho, Elba P S Bon, Denise M G Freire, PMID: 15917609</ref> * амилаза - расщепляет крахмал и соединения с ним, производится бактериями и грибками<ref>Elmansy, E.A., Asker, M.S., El-Kady, E.M. et al. [https://doi.org/10.1186/s42269-018-0033-2 Production and optimization of α-amylase from thermo-halophilic bacteria isolated from different local marine environments]. Bull Natl Res Cent 42, 31 (2018)</ref> <ref>Singh, Shalini & Singh, Sanamdeep & Bali, Vrinda & Sharma, Lovleen & Mangla, Jyoti. (2014). [https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/215748/ Production of Fungal Amylases Using Cheap, Readily Available Agriresidues, for Potential Application in Textile Industry]. BioMed research international. 2014. 215748.</ref> * целлюлаза - расщепляет целлюлозу * пектиназа - расщепляет пектин * кератиназа - расщепляет кератин == Перспективы == === Нанотехнологии === Белок - основной "стройматериал" для организма, так как его просто создавать в больших количествах и белки могут выполнять самые разные функции. Есть целая связанная область науки - нанотехнология протеинов<ref>NCBI: [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23504415/ Protein nanotechnology: what is it?], Juliet A Gerrard, PMID: 23504415</ref>. === Метаболизм пластика и биопластик === Загрязнение пластиком - известная современная проблема. Создание новых белков, которые смогут разложить его может быть одним из решений. Создание белков, которые станут компонентами новых видов пластика или пойдут ему на замену в некоторых индустриях - не менее ценная инициатива.<ref>Здесь следует отметить, что сейчас крайне популярен биопластик, изготовленный из крахмала, который является полимером, хоть и извлекается из картофеля и кукурузы.</ref> * [https://www.intechopen.com/ InTechOpen] - [https://www.intechopen.com/books/protein-engineering/protein-engineering-methods-and-applications Protein Engineering Methods and Applications] * [https://www.intechopen.com/ InTechOpen] - [https://www.intechopen.com/books/protein-engineering-technology-and-application/protein-engineering-of-enzymes-involved-in-bioplastic-metabolism Protein engineering of enzymes involved in bioplastic metabolism] * [https://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page Wikipedia] - [https://en.wikipedia.org/wiki/Bioplastic Bioplastic] === Бесклеточные системы трансляции === Бесклеточные системы трансляции (англ. «Cell-free translation systems»)<ref>Protein Engineering Methods and Applications, Burcu Turanli-Yildiz, Ceren Alkim, Z. Petek Cakar, Feb. 2012</ref><ref>[https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1742-4658.2006.05431.x Cell‐free translation systems for protein engineering] , Yoshihiro Shimizu, Yutetsu Kuruma, Bei‐Wen Ying, So Umekage, Takuya Ueda, August 2006</ref> - альтернатива получению белков ''[[in vivo]]''. Процесс происходит таким образом: ДНК или [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%A0%D0%9D%D0%9A мРНК] добавляется в раствор и белки получаются без участия клеток. Cell-free translation systems are based on the ribosomal protein system of cells, which is provided as a cell extract from Escherichia coli etc. obtained as a supernatant upon centrifugation at 30’000 g. This supernatant contains necessary compounds for protein synthesis, such as ribosomes, t-RNAs, translation factors and aminoacyl-tRNA synthetases. === Стройматериалы === Человечество использует дерево как материал на протяжении практически всего своего развития. Можно ли развить дерево и придумать лучшие альтернативы целлюлозе? Можно ли вырастить здание? Есть три пути, которые позволят рассмотреть эту тему. * Грибки + разложение отходов * Фотосинтез, как это делают растения. В таком разрезе, для фотосинтеза необходима только вода, углекислый газ и минимум материалов, а для разложения - добавочная масса отходов для переработки. * Переработка отходов и последующее использование бесклеточной системы трансляции {{Запрос экспертизы | text=Следует ли рассматривать разработку белков и новых организмов для замены стройматериалов, как идею, которая может быть однажды практичной? | qualification=биолог, физик }} {{Запрос экспертизы | text=Какие энергозатраты понадобятся для создания массы белка путём фотосинтеза из углекислого газа? Что выгоднее: цианобактерии или генномодифицированные растения? | qualification=биолог, физик }} {{Запрос экспертизы | text=Какие энергозатраты понадобятся для создания массы белка путём разложения грибком? Не возникнет ли проблемы с доставкой материала между клетками? | qualification=биолог, физик }} {{Запрос экспертизы | text=Какие энергозатраты понадобятся для предварительной переработки органических отходов, если для получения белков будет применяться бесклеточная система трансляции? | qualification=биолог, физик }} {{Запрос экспертизы | text=Какие проблемы можно ожидать от работы бесклеточной системы трансляции в контексте индустриального производства белка? | qualification=биолог }} == Инструменты == * [[AlphaFold]] == Ссылки == [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%B8%D0%BD%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%8F Википедия] [[Категория:Незавершённые статьи]] [[Категория:Биология]]
Описание изменений:
Пожалуйста, учтите, что любой ваш вклад в проект «hpluswiki» может быть отредактирован или удалён другими участниками. Если вы не хотите, чтобы кто-либо изменял ваши тексты, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений, или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого (см.
Hpluswiki:Авторские права
).
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ МАТЕРИАЛЫ!
Отменить
Справка по редактированию
(в новом окне)
Шаблон, используемый на этой странице:
Шаблон:Запрос экспертизы
(
править
)