Di truyền cấu trúc của các mục tiêu nhân thực tại quy mô phòng thí nghiệm

Journal of Structural and Functional Genomics - Tập 6 - Trang 81-88 - 2005
Didier Busso1, Pierre Poussin-Courmontagne1, David Rosé1, Raymond Ripp1, Alain Litt1, Jean-Claude Thierry1, Dino Moras1
1Département de Biologie et de Génomique Structurales, IGBMC, CNRS/INSERM/Université Louis Pasteur, Parc d’Innovation, cedex, France

Tóm tắt

Các chương trình di truyền cấu trúc đang được phân bố trên toàn cầu và được tài trợ bởi các tổ chức lớn như NIH ở Hoa Kỳ, RIKEN ở Nhật Bản hoặc Ủy ban Châu Âu thông qua mạng lưới SPINE ở Châu Âu. Các sáng kiến như vậy, chủ yếu do các liên minh lớn quản lý, đã dẫn đến sự phát triển công nghệ và phương pháp ở các bước khác nhau cần thiết để sản xuất mẫu sinh học tương thích với các nghiên cứu cấu trúc. Ngoài các ứng dụng cụ thể, sự phát triển phương pháp chủ yếu tập trung vào việc thu nhỏ kích thước và song song hóa. Thách thức mà các phòng thí nghiệm đại học phải đối mặt để theo đuổi các chương trình di truyền cấu trúc là sản xuất, với tỷ lệ cao hơn, các mẫu protein. Khoa Sinh học cấu trúc và Di truyền (IGBMC – Illkirch – Pháp) đang tham gia vào một chương trình di truyền cấu trúc của các eukaryote cao với mục tiêu giải quyết cấu trúc tinh thể của các protein và phức hợp của chúng (bao gồm cả các phức hợp lớn) liên quan đến sức khỏe con người và công nghệ sinh học. Để đạt được mục tiêu đầy thách thức này, Khoa đã thiết lập một quy trình sản xuất trung bình cho việc tạo ra các mẫu protein thích hợp cho các nghiên cứu sinh học cấu trúc. Ở đây, chúng tôi mô tả việc thiết lập sáng kiến của chúng tôi từ giai đoạn nhân bản đến kết tinh và chúng tôi chứng minh rằng di truyền cấu trúc có thể được quản lý bởi các phòng thí nghiệm đại học nhờ những khoản đầu tư chiến lược vào robot và điều chỉnh các quy trình cổ điển và các phát triển mới, đặc biệt trong lĩnh vực biểu hiện protein, sang song song hóa.

Từ khóa

#di truyền cấu trúc #protein #tinh thể #phức hợp #sinh học cấu trúc #nghiên cứu sinh học #eukaryote cao #mẫu sinh học #quy trình sản xuất

Tài liệu tham khảo

C. Zhang S.-H. Kim (2003) Curr. Opin. Chem. Biol. 7 28–32 Occurrence Handle10.1016/S1367-5931(02)00015-7 Occurrence Handle12547423 S.G. Buchanan (2002) Curr. Opin. Drug. Discov. Devel. 5 367–381 Occurrence Handle12058612 C.V. Smith J.C. Sacchettini (2003) Curr. Opin. Struct. Biol. 13 658–664 Occurrence Handle10.1016/j.sbi.2003.10.004 Occurrence Handle14675542 S. Yokoyama (2003) Curr. Opin. Chem. Biol. 7 39–43 Occurrence Handle10.1016/S1367-5931(02)00019-4 Occurrence Handle12547425 R.B. Kapust D.S. Waugh (1999) Protein Sci. 8 1668–1674 Occurrence Handle10452611 G.D. Davis R.G. Harrison (2003) Methods Mol. Biol. 205 141–154 Occurrence Handle12491884 A.L. Kurtzman S. Govindarajan K. Vahle J.T. Jones V. Heinrichs P.A. Patten (2001) Curr. Opin. Biotechnol. 12 361–370 Occurrence Handle10.1016/S0958-1669(00)00228-7 Occurrence Handle11551464 S.K. Burley J.B. Bonanno (2003) Methods Biochem. Anal. 44 591–612 Occurrence Handle12647406 M. Adams A. Joachimiak R. Kim G.T. Montelione J. Norvell (2004) J. Struct. Funct. Genomics 5 1–2 Occurrence Handle10.1023/B:JSFG.0000029244.65028.71 Occurrence Handle15263837 F. Plewniak L. Bianchetti Y. Brelivet A. Carles F. Chalmel O. Lecompte T. Mochel L. Moulinier A. Muller J. Muller V. Prigent R. Ripp J.-C. Thierry J.D. Thompson N. Wicker O. Poch (2003) Nucleic Acids Res. 31 3829–3832 Occurrence Handle10.1093/nar/gkg518 Occurrence Handle12824430 J.D. Thompson V. Prigent O. Poch (2004) Nucleic Acids Res. 32 1298–1307 Occurrence Handle10.1093/nar/gkh294 Occurrence Handle14982955 J.L. Hartley G.F. Temple M.A. Brasch (2000) Genome Res. 10 1788–1795 Occurrence Handle10.1101/gr.143000 Occurrence Handle11076863 C. Aslanidis P.J. Jong Particlede (1990) Nucleic Acids Res. 18 6069–6074 Occurrence Handle2235490 H. Inoue H. Nojima H. Okayama (1990) Gene 96 23–28 Occurrence Handle10.1016/0378-1119(90)90336-P Occurrence Handle2265755 R. Vincentelli C. Bignon A. Gruez S. Canaan G. Sulzenbacher M. Tegoni V. Campanacci C. Cambillau (2003) Acc. Chem. Res. 36 165–172 Occurrence Handle10.1021/ar010130s Occurrence Handle12641473 H. Nguyen B. Martinez N. Oganesyan R. Kim (2004) J. Struct. Funct. Genomics 5 23–27 Occurrence Handle10.1023/B:JSFG.0000029195.73810.86 Occurrence Handle15263840 A.P. Middelberg (1995) Biotechnol. Adv. 13 491–551 Occurrence Handle10.1016/0734-9750(95)02007-P Occurrence Handle14536098 N. Potier I.M. Billas A. Steinmetz C. Schaeffer A. Dorsselaer Particlevan D. Moras J.-P. Renaud (2003) Protein Sci. 12 725–733 Occurrence Handle10.1110/ps.0232503 Occurrence Handle12649431 W.W. Wilson (2003) J. Struct. Biol. 142 56–65 Occurrence Handle10.1016/S1047-8477(03)00038-8 Occurrence Handle12718919 J. Jancarik S.-H. Kim (1991) J. Appl. Crystallogr. 24 409–411 Occurrence Handle10.1107/S0021889891004430 J. Newman (2004) Acta Crystallogr. D60 610–612 R. Hui A. Edwards (2003) J. Struct. Biol. 142 154–161 Occurrence Handle10.1016/S1047-8477(03)00046-7 Occurrence Handle12718927 B.W. Segelke J. Schafer M.A. Coleman T.P. Lekin D. Toppani K.J. Skowronek K.A. Kantardjieff B. Rupp (2004) J. Struct. Funct. Genomics 5 147–157 Occurrence Handle10.1023/B:JSFG.0000029193.82120.d1 Occurrence Handle15263853 M.S. Kimber F. Vallee S. Houston A. Nečakov T. Skarina E. Evdokimova S. Beasley D. Christendat A. Savchenko C.H. Arrowsmith M. Vedadi M. Gerstein A.M. Edwards (2003) Proteins 51 562–568 Occurrence Handle10.1002/prot.10340 Occurrence Handle12784215 R. Page S.K. Grzechnik J.M. Canaves G. Spraggon A. Kreusch P. Kuhn R.C. Stevens S.A. Lesley (2003) Acta Crystallogr. D59 1028–1037 T.T. Tran I. Sorel A. Lewit-Bentley (2004) Acta. Crystallogr. D60 1562–1568 N. Potier V. Lamour A. Poterszman J.-C. Thierry D. Moras A. Dorsselaer Particlevan (2000) Acta Crystallogr. D56 1583–1590 D. Hosfield J. Palan M. Hilgers D. Scheibe D.E. McRee R.C. Stevens (2003) J. Struct. Biol. 142 207–217 Occurrence Handle10.1016/S1047-8477(03)00051-0 Occurrence Handle12718932 C. Hansen S.R. Quake (2003) Curr. Opin. Struct. Biol. 13 538–544 Occurrence Handle10.1016/j.sbi.2003.09.010 Occurrence Handle14568607 S.D. Trakhanov M.M. Yusupov S.C. Agalarov M.B. Garber S.N. Riazantsev S.V. Tischenko V.A. Shirokov (1987) FEBS Lett. 220 319–322 Occurrence Handle10.1016/0014-5793(87)80838-4 G. Yusupova M.M. Yusupov A. Spirin J.-P. Ebel D. Moras C. Ehresmann B. Ehresmann (1991) FEBS Lett. 290 69–72 Occurrence Handle10.1016/0014-5793(91)81228-Z Occurrence Handle1915895 G. Sulzenbacher A. Gruez V. Roig-Zamboni S. Spinelli C. Valencia F. Pagot R. Vincentelli C. Bignon A. Salomoni S. Grisel D. Maurin C. Huyghe K. Johansson A. Grassick A. Roussel Y. Bournes S. Perrier L. Miallau P. Cantau E. Blanc M. Genevois A. Grossi A. Zenatti V. Campanacci C. Cambillau (2002) Acta Crystallogr. D58 2109–2115