< Terug naar vorige pagina

Project

Ontwikkeling van artificiële nucleaire receptoren, de synthetische gist aanpak

De synthetische biologie heeft zich reeds als een onmisbaar instrument kunnen profileren zowel in onderzoek als voor medische en industriele doeleinden. Tegenwoordig, zijn we niet meer beperkt tot enkel het wijzigen van een organisme zijn genetisch materiaal met synthetisch DNA maar kan men ook een functie toekennen aan dit synthetische DNA en daarmee genetische circuits realiseren die geïnduceerd kunnen worden door enerzijds externe of anderzijds interne stimuli. Een zulk goed gekarakteriseerd orthogonaal systeem is de “ON-switch”, dewelke na ligandbinding expressie van specifieke doelwitgenen induceert. Uitstekende “ON-switches” voor gisten en planten zijn de nucleaire receptoren, omwille van het ontbreken van natuurlijke expressie in deze organismen. Deze nucleaire receptoren bezitten een modulaire structuur waardoor enkel door modificaties in hun ligand-bindsdomeinen ze zich naar een compleet verschillend ligand kunnen aanpassen. Door het ligand-bindingsdomein van de nucleaire receptoren te modificeren zodat de receptor enkel nog door een door ons ontworpen artificieel ligand geinduceerd kan worden, trachten we een artificiele ON-switch in gisten te realiseren. Echter, de synthetische biologie is op dit moment beperkt tot natuurlijke proteïne bouwstenen, terwijl gespecialiseerde bouwstenen nodig zijn om de binding van synthetische liganden te converteren naar biochemische effecten. Daarom zullen wij gebruik maken van de methodiek van computationeel proteïne ontwerp en gerichte evolutie om deze limieten te overstijgen en een vernieuwende biosensor te realiseren die veilig is voor zowel het organisme als de omgeving. Deze grensverleggende nucleaire receptor gebaseerde biosensor zal een grote impact leveren vanwege de ruime applicatiemogelijkheden waaronder een orthogonaal signalisatie systeem in gisten of planten of meer gericht, als een vernieuwe, specifiekere versie van het induceerbare Cre van het Cre-Lox systeem in zoogdieren. Enige vooruitgang zal jaren van verder ontwikkelingsonderzoek met zich meebrengen.

Datum:5 sep 2017 →  14 sep 2022
Trefwoorden:synthetic biology, Gene-switch, synthetic receptor, Directed evolution
Disciplines:Endocrinologie en metabole ziekten
Project type:PhD project