Ближнеинфракрасные флуоресцентные и биолюминесцентные биомаркеры на основе бактериальных фитохромов Румянцев, Константин Алексеевич

Краткое описание

Румянцев,КонстантинАлексеевич.Ближнеинфракрасныефлуоресцентныеибиолюминесцентныебиомаркерынаосновебактериальныхфитохромов: диссертация ... кандидата биологических наук : 03.01.03 /РумянцевКонстантинАлексеевич; [Место защиты: Ин-т цитологии РАН]. - Санкт-Петербург, 2017. - 123 с. : ил.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
НАУК На правах рукописиРУМЯНЦЕВКонстантинАлексеевичБЛИЖНЕИНФРАКРАСНЫЕФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕИБИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕБИОМАРКЕРЫНАОСНОВЕБАКТЕРИАЛЬНЫХФИТОХРОМОВ03.01.03 Молекулярная биология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научные руководители: ТуроверовКонстантинКонстантинович

стр. 2
белков наосновебактериальныхфитохромов1.3. Применениеближнеинфракрасныхфлуоресцентныхбелков наосновебактериальныхфитохромов1.3.1. Базовые методыфлуоресцентногоанализа 1.3.1.1.Флуоресцентныебиомаркеры1.3.1.2.Флуоресцентныеметки целевых белков 1.3.1.3.Флуоресцентныесенсоры 1.3.2. Методы

стр. 7
Научная новизна Впервые показано, что возможно создание мономерногоближнеинфракрасногофлуоресцентногобиомаркеранаосновеGAF доменабактериальногофитохрома. Показано, что мономерныйближнеинфракрасныйфлуоресцентныйбиомаркерGAF-FP способен связывать BV и PCB в качестве хромофоров даже в отсутствие

Оглавление диссертациикандидат наук Румянцев, Константин Алексеевич
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Цели и задачи
Научная новизна,
Теоретическая и практическая значимость работы,
Положения, выносимые на защиту
Апробация результатов работы,
Публикации
Финансовая поддержка,
Личный вклад автора,
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Ближнеинфракрасные флуоресцентные белки на основе бактериальных фитохромов
1.1.1. Ближнеинфракрасное окно прозрачности тканей
1.1.2. Бактериальные фитохромы,
1.1.3. Постоянно флуоресцирующие белки,
1.1.4. Фотоактивируемые флуоресцентные белки
1.1.5. Сенсоры белок-белковых взаимодействий
1.2. Особенности создания ближнеинфракрасных белков на основе бактериальных фитохромов
1.2.1. Влияние третичной структурны на свойства ближнеинфракрасных белков на основе бактериальных фитохромов
1.2.2. Влияние фотофизических характеристик хромофоров на свойства ближнеинфракрасных белков на основе бактериальных фитохромов
1.3. Применение ближнеинфракрасных флуоресцентных белков на основе бактериальных фитохромов
1.3.1. Базовые методы флуоресцентного анализа
1.3.1.1. Флуоресцентные биомаркеры
1.3.1.2. Флуоресцентные метки целевых белков
1.3.1.3. Флуоресцентные сенсоры
1.3.2. Методы прижизненной визуализации процессов глубоко в тканях
1.3.2.1. Флуоресцентная томография
1.3.2.2. Измерение времени жизни флуоресценции
1.3.2.3. Фотоакустика
1.3.3. Методы флуоресцентного анализа для разных масштабов: от клеток до
целых организмов
1.4. Достоинства и недостатки современных ближнеинфракрасных биомаркеров
на основе бактериальных фитохромов
1.5. Генетически кодируемые источники ближнеинфракрасной биолюминесценции
1.5.1. Принцип и применение биолюминесценции
1.5.2. Люциферазы, излучающие в видимом диапазоне спектра_
1.5.3. Ближнеинфракрасные люциферазы
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материалы
2.2. Методы
2.2.1. Создание белковых конструктов
2.2.1.1. Мутагенез и отбор клонов из бактериальных библиотек мутантов флуоресцентного белка
2.2.1.1.1. Случайный и сайт-специфический мутагенез
2.2.1.1.2. Создание мутантов с короткими пептидными вставками
2.2.1.2. Создание химерных белков
2.2.2. Анализ белков in vitro
2.2.2.1. Выделение и очистка белка
2.2.2.2. Спектральные и физико-химические свойства
2.2.2.3. Биохимические и физико-химические свойства бактериальных клеток-продуцентов мутантных форм GAF-FP
2.2.3. Экспрессия белков в клетках млекопитающих
2.2.3.1. Культивирование клеточных культур
2.2.3.2. Трансфекция клеток
2.2.3.3. Эпифлуоресцентная микроскопия
2.2.3.4. Проточная цитофлуориметрия
2.2.3.5. Создание стабильных клеточных линий
2.2.3.6. Флуоресцентный и биолюминесцентный имиджинг
2.2.3.6.1. Измерения в мышином фантоме
2.2.3.6.2. Имиджинг клеток
2.2.3.6.3. In vivo имиджинг
2.2.3.6.4. Ex vivo имиджинг
2.2.4. Расчёт оптических свойств биологических тканей
2.2.5. Статистическая обработка данных
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Получение ближнеинфракрасного однодоменного мономерного
флуоресцентного биомаркера на бактериального фитохрома_
3.1.1. Направленный мутагенез GAF домена бактериального фитохрома RpBphPl
3.1.2. Фотофизические свойства и связывание хромофоров GAF-FP
3.1.3. Физико-химиеские и биохимические свойства GAF-FP
3.1.4. Структура GAF-FP и ее устойчивость к пептидным вставкам_
3.1.5. Экспрессия GAF-FP в клетках млекопитающих
3.2. Флуоресцентные и биолюминесцентные биомаркеры на основе бактериальных фитохромов
3.2.1. Создание химерных белков на основе GAF-FP и RLuc8
3.2.2. Биолюминесцентный и флуоресцентный имиджинг GAF-FP—RLuc8 в
мышином фантоме
3.2.3. Создание химерных белков на основе iRFP670, iRFP720 и RLuc8
3.2.4. Выбор субстрата для фиолетовой биолюминесценции RLuc8
3.2.5. Многоцветный биолюминесцентный и флуоресцентный имиджинг клеток млекопитающих с использованием ближнеинфракрасных химерных люцифераз
3.2.6. Определение чувствительности биолюминесцентного и флуоресцентного имиджинга in vivo с использованием ближнеинфракрасных химерных люцифераз
3.2.7. Оптические свойства тканей млекопитающих
3.2.8. Биолюминесцентный и флуоресцентный in vivo имиджинг кинетики роста раковых опухолей с использованием iRFP670—RLuc8 и iRFP720—RLuc8
3.2.9. Биолюминесцентный и флуоресцентный in vivo и ex vivo имиджинг
метастаз раковых опухолей с использованием iRFP670—RLuc8 и iRFP720—RLuc8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
БЛАГОДАРНОСТИ