متدهای مهندسی پروتیین

مهندسی پروتیین میتواند به عنوان زیرشاخه ای از علم مهندسی ژنتیک در نظر گرفته شود. هدف اصلی در هر آزمایش مهندسی پروتیین تغییر توالی و ساختار هر پروتیین برای ایجاد پروتیینهایی با خواص عملکردی مطلوب میباشد. مهندسی پروتیین از سال 1980 برای افزایش یا تغییر فعالیت پروتیینها و آنزیمهای مختلف استفاده شده است. به طور کل ی مهندس ی پروتیین با دو روش اصلی Ratio nal design و Directed evolution به طراحی پروتیینها یا آنزیمها میپردازد. روش Rational design که اولین روش استفاده شده در مهندسی پروتیین بوده است، زمانی به کار میرود که ساختار و عملکرد پروتیین به خوبی شناخته شده باشد. در این روش بر مبنایساختار سه بعدی و ارتباط بین ساختار و عملکرد پروتیین، با ایجاد موتاسیون در مکانهای مشخص، مولکولهای پروتیینی جدید ساخته میشوند. Rational design همچنین برای ایجاد پروتیینهای هیبرید که ترکیبی از دومینهای پروتیینی موجود اما نامرتبط هستند نیز استفاده شده است. در روش Directed evolution ، برخلاف Rational design نیازی به دانستن اطلاعات درباره توالی آمینواسیدی، ساختار و عملکرد پروتیین وجود ندارد. امروزه روشهای Directed evolution به دو دسته اصلی تقسیم میشوند: 1. ایجاد موتاسیونهای تصادفی در ژنها مانند PCR مستعد خطا و 2. نوترکیبی قطعات ژنی از پروتیینهای همولوگ با منشاهای مختلف مانند .DNA shuffling روش Directed evolution نیازمند دو مرحله اساسی شامل مرحله اول ایجاد کتابخانه های ژنتیکی تصادفی و مرحله دوم غربالگری و انتخاب پروتیینهایی با خواص مورد نظر میباشد.

کلیدواژه ها:

مهندسی پروتیین ، DNA shuffling ، Directed evolution ، Rational design