رفتارِ عدم-چسبندگیِ برگشت پذیر یک پلی مر پروتئین باکتریایی، یک تقلید مولکولی تنظیم پذیر را برای مهندسی سلول و بافت فراهم می کند

قیمت: 42,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

رفتارِ عدم-چسبندگیِ برگشت پذیر یک پلی مر پروتئین باکتریایی، یک تقلید مولکولی تنظیم پذیر را برای مهندسی سلول و بافت فراهم می کند

عنوان لاتین

Reversible Non-Stick Behaviour of a Bacterial Protein Polymer Provides a Tuneable Molecular Mimic for Cell and Tissue Engineering

پزشکی ترمیمی ، خواستار بازآفرینی میان‌کنش های کمپلکس سلول- سلول و سلول-ماتریکس است که در بافت زنده مشاهده می شود، و این امر منجر به ایجاد بیومتریال های مصنوعی برای تقلید شبکه ی پروتئینی در ماتریکس خارج سلولی (ECM) شده است. پیشرفت های بعدی، از منبع اقتصادی پلی مرهای پروتئین که با ساختار مولکولی متریال طبیعی بسیار مطابقت دارد، سود خواهد برد. پروتئین پلی مری Caf1، مربوط به باکتری عامل طاعون Yersinia pestis ، یک هیدروژل احاطه کننده تشکیل می دهد که نقش آن ممانعت از میان‌کنش با سلول های میزبان است. به علاوه، این پروتئین، یک ساختار سه بعدی را با بزرگترین رده ی پروتئین های خارج سلولی انسان به اشتراک می گذارد. در اینجا ما نشان می دهیم که Caf1 نوترکیب، یک داربست بسیار سازگار، برای مسیر بیولوژی سنتتیک تا مهندسی پلی مر پروتئین است. این پروتئین بسیار تنومند است، هم در مقابل گرما و هم در مقابل تخریب پرتئولیتیکی مقاوم است و وقتی که خالص شود، به توانایی بیولوژیکی خود برای جلوگیری از اتصال سلولی پستانداران، بر می گردد؛ سه ویژگی برتر، که برای طراحی یک پروتئین از نو ساخته شده دشوار است. ما سپس، فنوتایپ "عدم-چسبندگی" را با وارد کردن یک موتیف چسبندگی سلولی، که پلی مرهای مخلوطِ دارای زیرواحدهای متفاوت را بیان می کند و هیدروژل هایی را با استفاده از یک اتصال دهنده ی عرضی ساده، ایجاد می کند، بر می گردانیم. این پروتئین های آزاد جانوری، که در E.coli به تولید اقتصادی می رسند، پیشنهاد کننده ی خانواده ی جدیدی از متریال های کشت بافت هستند.

Regenerative medicine demands the recreation of complex cell– cell and cell–matrix interactions observed in vivo [ 1] and has led to the development of artifi cial biomaterials to mimic the protein network in the extracellular matrix (ECM). [ 2,3] Future developments would benefi t from an economic supply of protein polymers which closely match the molecular structure of the natural material. The polymeric Caf1 protein, from the plague bacterium Yersinia pestis , forms an enveloping hydrogel whose role is to inhibit interactions with host cells. [ 4] Furthermore, it shares a 3D structure with the largest class of human extracellular proteins. Here we show that recombinant Caf1 is a highly adaptable scaffold for a synthetic biology route to protein polymer engineering. It is robust, resisting both thermal and proteolytic degradation and when purifi ed it retains its biological ability to prevent mammalian cell attachment; three advantageous properties diffi cult to design into a protein de novo. We then reverse the “non-stick” phenotype by inserting a cell adhesion motif, express mixed polymers of different subunits and form hydrogels using a simple cross-linker. Such animal free proteins, economically produced in E. coli , offer a new family of tissue culture materials.