Буддийское воскресенье
Недилько «Нед» Будиса | |
---|---|
![]() Нед в лаборатории Берлинского технического университета в 2012 году. | |
Рожденный | |
Национальность | хорватский |
Альма-матер | Факультет естественных наук Загребского университета |
Научная карьера | |
Поля | Биохимия , биоорганическая химия , синтетическая биология |
Учреждения | Технический университет Берлина , Университет Манитобы |
Недилько « Нед » Будиша ( хорватский : Nediljko Budiša ; родился 21 ноября 1966 года) — хорватский биохимик, профессор и руководитель Канадской исследовательской кафедры первого уровня (CRC) химической синтетической биологии в Университете Манитобы . Будучи пионером в области инженерии генетического кода и химической синтетической биологии ( ксенобиологии ), его исследования имеют широкий спектр приложений в биотехнологии и инженерной биологии в целом. Будучи высоко междисциплинарным , он включает в себя биоорганическую и медицинскую химию , структурную биологию , биофизику и молекулярную биотехнологию , а также метаболическую и биоматериальную инженерию. Он является автором единственного учебника в своей области исследований: «Инженерия генетического кода: расширение репертуара аминокислот для конструирования новых белков». [1]
Молодость, образование и карьера
[ редактировать ]Нед Будиса получил диплом учителя средней школы по химии и биологии в 1990 году, степень бакалавра молекулярной биологии и магистра биофизики в 1993 году в Загребском университете . Он получил докторскую степень в 1997 году в Техническом университете Мюнхена , где его руководителем диссертации был профессор Роберт Хубер . Он также учился в Мюнхенском техническом университете в 2005 году, а затем работал руководителем младшей группы («Молекулярная биотехнология»). [2] в Институте биохимии Макса Планка в Мюнхене. С 2007 по 2010 год он был членом CIPS. М в Мюнхене. [3] В 2010 году он был назначен профессором биокатализа в Берлинском техническом университете. [4] до конца 2018 года, когда он принял должность CRC уровня 1 в области химической синтетической биологии в Университете Манитобы . [5] Нед Будиса также является членом кластера передового опыта «Объединение систем в катализе» (UniSysCat). [6] и сохраняет статус адъюнкт-профессора Берлинского технического университета. В 2014 году он основал первую берлинскую iGEM . команду [7]
Исследовать
[ редактировать ]Нед Будиса применяет метод селективного давления (SPI). [8] что позволяет одиночное и множественное [9] включение in vivo синтетических (т.е. неканонических) аналогов аминокислот в белки, предпочтительно путем переназначения смысловых кодонов . [10] Его методология позволяет проводить тонкие химические манипуляции с боковыми цепями аминокислот, в основном пролина , триптофана и метионина . Эти эксперименты часто сопровождаются простой метаболической инженерией. [11] [12] Целью исследования Неда является передача различных физико-химических свойств и биоортогональных химических реакций (хемоселективное лигирование, такое как клик-химия ), а также особых спектроскопических особенностей (например, синего [13] и золотой [14] перенос энергии флуоресценции или вибрации [15] ) в белки живых клеток. Кроме того, его метод позволяет внести специфические свойства элементов ( фтора , селена и теллура ). в биохимию жизни [16]
Нед Будиса хорошо известен благодаря использованию селенсодержащих неканонических аминокислот для рентгеновской кристаллографии белков. [17] и фторсодержащие аналоги для ЯМР-спектроскопии 19F и исследований сворачивания белков. [18] Он был первым, кто продемонстрировал использование инженерии генетического кода в качестве инструмента для создания терапевтических белков. [19] и рибосомально синтезированные пептиды-лекарства. [20] Он добился успеха в разработке инновационных биоматериалов , в частности, фотоактивируемых подводных клеев на основе мидий . [21] Нед Будиса внес важный вклад в наше понимание роли окисления метионина в прионных белков. агрегации [22] и обнаружил роль пролина конформаций боковой цепи ( эндо-экзоизомерия ) в трансляции , сворачивании и стабильности белков. [23] [24]
Вместе со своим коллегой Владимиром Кубышкиным новый в природе гидрофобник [25] полипролина-II спиральный фолдамер Разработан . Наряду с предыдущей работой Будисы по биоэкспрессии с использованием аналогов пролина, результаты этого проекта способствовали созданию гипотезы Аланинового мира . [26] Это объясняет, почему природа выбрала генетический код [27] с «всего» 20 каноническими аминокислотами для синтеза рибосомального белка. [28]
В 2015 году команда под руководством Неда Будиса сообщила об успешном завершении долгосрочного эволюционного эксперимента, который привел к полной замене всех 20 899 остатков триптофана на тиенопиррол-аланин в генетическом коде бактерии Escherichia coli . [29] Это прочная основа для эволюции жизни с использованием альтернативных строительных блоков, фолдамеров или биохимии . [30] В то же время этот подход может стать интересной технологией биобезопасности для создания биосодержащих синтетических клеток. [31] оснащены «генетическим брандмауэром», который предотвращает их выживание за пределами искусственно созданной неестественной среды. [32] Подобные эксперименты с фторированными триптофана аналогами [33] в качестве ксенобиотических соединений (в сотрудничестве с Беате Кокш из Свободного университета Берлина ) привело к открытию исключительной физиологической пластичности микробных культур в ходе адаптивной лабораторной эволюции , что делает их потенциальными экологически чистыми инструментами для новых биоремедиации стратегий .
Нед Будиса также активно участвует в дебатах о возможных социальных, этических и философских последствиях радикальной инженерии генетического кода в контексте синтетических клеток и жизни , а также технологий, полученных на их основе. [34]
Награды и звания (выборка)
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Будиса, Недилько (2005). Книга в онлайн-библиотеке Wiley . дои : 10.1002/3527607188 . ISBN 9783527312436 .
- ^ «Молекулярная биотехнология» . Институт Макса Планка. Архивировано из оригинала 10 июня 2007 года . Проверено 10 августа 2017 г.
- ^ «Список ЦИПС М профессоров» . Проверено 10 августа 2017 года .
- ^ «Сайт группы Биокатализ» . Проверено 10 августа 2017 г.
- ^ «Университет Манитобы приветствует Неда Будису» . 16 октября 2018 г. Проверено 17 августа 2019 г.
- ^ «Кластер передового опыта UniSysCat» . Проверено 17 августа 2019 г.
- ^ «Команда iGEM Берлин» . Проверено 10 августа 2017 г.
- ^ Будиса, Н. (2004). «Пролегомены к будущим усилиям по инженерии генетического кода путем расширения репертуара аминокислот». Angewandte Chemie, международное издание . 43 : 3387–3428. doi : 10.1002/anie.20030064 (неактивен 31 января 2024 г.).
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка ) - ^ Лептиен, С.; Меркель, Л.; Будиса, Н. (2010). «Двойное и тройное мечение белков in vivo с использованием синтетических аминокислот». Angewandte Chemie, международное издание . 49 (32): 5446–5450. дои : 10.1002/anie.201000439 . ПМИД 20575122 .
- ^ Болке, Н.; Будиса, Н. (2014). «Освобождение смысловых кодонов для включения неканонических аминокислот по всему протеому: редкий изолейциновый кодон AUA как мишень для расширения генетического кода» . Письма FEMS по микробиологии . 351 (2): 133–44. дои : 10.1111/1574-6968.12371 . ПМК 4237120 . ПМИД 24433543 . S2CID 5735708 .
- ^ Фёллер, Ж.-С.; Будиса, Н. (2017). «Сочетание расширения генетического кода и метаболической инженерии синтетических клеток». Современное мнение в области биотехнологии . 48 : 1–7. дои : 10.1016/j.copbio.2017.02.002 . ПМИД 28237511 .
- ^ Экснер, член парламента; Куэнцль, С.; Швагерус, С.; К, Т.; Оуян, З.; Хёсл, МГ; Ленсен, MC; Хакенбергер, КНР; Панке, С.; Будиса, Н. (2017). «Разработка системы производства и внедрения S-аллилцистеина in situ на основе нового варианта пирролизил-тРНК-синтетазы». ХимБиоХим . 18 (1): 85–90. дои : 10.1002/cbic.201600537 . ПМИД 27862817 . S2CID 23006925 .
- ^ Лептиен, С.; Хёсл, МГ; Меркель, Л.; Будиса, Н. (2008). «Азатриптофаны наделяют белки собственной синей флуоресценцией» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 105 (42): 16095–16100. Бибкод : 2008PNAS..10516095L . дои : 10.1073/pnas.0802804105 . ПМК 2571030 . ПМИД 18854410 .
- ^ Бэ, Дж.; Рубини, М.; Юнг, Г.; Виганд, Г.; Зайферт, MHJ; Азим, МК; Ким, Дж.С.; Зумбуш, А.; Холак, Т.А.; Мородер, Л.; Хубер, Р.; Будиса, Н. (2003). «Расширение генетического кода позволяет создать новый «золотой» класс зеленых флуоресцентных белков» . Журнал молекулярной биологии . 328 (5): 977–1202. дои : 10.1016/s0022-2836(03)00364-4 . ПМИД 12729742 .
- ^ Бауманн, Т.; Хауф, М.; Шильдхауэр, Ф.; Эберл, К.; Дуркин, премьер-министр; Дениз, Э.; Леффлер, Дж.Г.; Асеведо-Роча, CG; Ярич, Дж.; Мартинс, Б.М.; Доббек, Х.; Бреденбек, Дж.; Будиса, Н. (2019). «Наблюдение на месте передачи колебательной энергии с использованием генетически закодированного сверхбыстрого нагревателя». Angewandte Chemie, международное издание . 58 (9): 2527–2903. дои : 10.1002/anie.201812995 . ПМИД 30589180 . S2CID 58584644 .
- ^ Агостини, Ф.; Фёллер, Дж.С.; Кокш, Б.; Асеведо-Роча, CG; Кубышкин В.; Будиса, Н. (2017). «Биокатализ неприродными аминокислотами: энзимология встречается с ксенобиологией». Angewandte Chemie, международное издание . 56 (33): 9680–9703. дои : 10.1002/anie.201610129 . ПМИД 28085996 .
- ^ Будиса, Н.; Стейпе, Б.; Деманж, П.; Экерскорн, К.; Келлерманн, Дж.; Хубер, Р. (1995). «Высокоуровневое биосинтетическое замещение метионина в белках его аналогами 2-аминогексановой кислотой, селенометионином, теллурометионином и этионином в Escherichia coli». Евро. Дж. Биохим . 230 (2): 788–796. дои : 10.1111/j.1432-1033.1995.0788h.x . ПМИД 7607253 .
- ^ Зайферт, Миннесота; Ксязек, Д.; Смеловский, П.; Азим, МК; Будиса, Н.; Холак, Т.А. (2002). «Медленные конформационные процессы обмена в вариантах зеленых флуоресцентных белков, подтвержденные данными ЯМР-спектроскопии». Дж. Ам. хим. Соц . 124 (27): 7932–7942. дои : 10.1021/ja0257725 . ПМИД 12095337 .
- ^ Будиса, Н.; Минкс, К.; Медрано, Ф.Дж.; Лутц, Дж.; Хубер, Р.; Мородер, Л. (1998). «Остаточно-специфическое биоинкорпорирование неприродных биологически активных аминокислот в белки как возможные носители лекарств. Структура и стабильность мутанта пертиапролина или аннексина V» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 95 (2): 455–459. дои : 10.1073/pnas.95.2.455 . ЧВК 18441 . ПМИД 9435213 .
- ^ Будиса, Н. (2013). «Расширенный генетический код для создания рибосомально синтезированных [ sic ] и посттрансляционно модифицированных пептидных натуральных продуктов (RiPP)». Современное мнение в области биотехнологии . 24 (4): 591–598. дои : 10.1016/j.copbio.2013.02.026 . ПМИД 23537814 .
- ^ Хауф, М.; Рихтер, Ф.; Шнайдер, Т.; Файдт, Т.; Мартинс, Б.М.; Бауманн, Т.; Дуркин, П.; Доббек, Х.; Джейкобс, К.; Моеглич, А.; Будиса, Н. (2017). «Фотоактивируемые подводные адгезивные белки на основе мидий с расширенным генетическим кодом». ХимБиоХим . 18 (18): 1819–1823. дои : 10.1002/cbic.201700327 . ПМИД 28650092 . S2CID 4919816 .
- ^ Вольшнер, К.; Гизе, А.; Кречмар, Х.; Хубер, Р.; Мородер, Л.; Будиса, Н. (2009). «Разработка вариантов анти- и проагрегации для оценки эффектов окисления метионина в прионном белке человека» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 106 (19): 7756–7761. Бибкод : 2009PNAS..106.7756W . дои : 10.1073/pnas.0902688106 . ПМК 2674404 . ПМИД 19416900 .
- ^ Штайнер, Т.; Хесс, П.; Бэ, Дж. Х.; Мородер, Л.; Будиса, Н. (2008). «Синтетическая биология белков: настройка сворачивания и стабильности GFP с помощью фторпролина» . ПЛОС ОДИН . 3 (2): e1680. Бибкод : 2008PLoSO...3.1680S . дои : 10.1371/journal.pone.0001680 . ПМК 2243022 . ПМИД 18301757 . S2CID 10089602 .
- ^ Дорфель, ЛК; Вольгемут, И.; Кубышкин В.; Староста, Алабама; Уилсон, Д.Н.; Будиса, Н. (2015). «Энтропийный вклад фактора элонгации P в позиционирование пролина в каталитическом центре рибосомы». Дж. Ам. хим. Соц . 137 (40): 12997–13006. дои : 10.1021/jacs.5b07427 . hdl : 11858/00-001M-0000-0028-E3C7-1 . ПМИД 26384033 .
- ^ Кубышкин В.; Грейдж, СЛ; Бюрк, Дж.; Ульрих, А.С.; Будиса, Н. (2018). «Трансмембранная полипролиновая спираль». Дж. Физ. хим. Летт . 9 (9): 2170–2174. doi : 10.1021/acs.jpclett.8b00829 . ПМИД 29638132 .
- ^ Кубышкин В.; Будиса, Н. (2019). «Ожидание инопланетных клеток с альтернативными генетическими кодами: прочь от мира аланина!» . Современное мнение в области биотехнологии . 60 : 242–249. дои : 10.1016/j.copbio.2019.05.006 . ПМИД 31279217 . S2CID 195820138 .
- ^ Кубышкин В.; Асеведо-Роча, CG; Будиса, Н. (2017). «Об универсальных кодирующих событиях в биогенезе белков» . Биосистемы . 164 : 16–25. doi : 10.1016/j.biosystems.2017.10.004 . ПМИД 29030023 .
- ^ Кубышкин В.; Будиса, Н. (2019). «Мировая модель аланина для развития репертуара аминокислот в биосинтезе белка» . Межд. Дж. Мол. Наука . 20 (21): 5507. doi : 10.3390/ijms20215507 . ПМК 6862034 . ПМИД 31694194 . S2CID 207936069 .
- ^ Хёсл, МГ; Оем, С.; Дуркин, П.; Дармон, Э.; Пейл, Л.; Аэрни, Х.-Р.; Раппсилбер, Дж .; Райнхарт, Дж.; Лич, Д.; Зёлль, Д.; Будиса, Н. (2015). «Химическая эволюция бактериального протеома» . Angewandte Chemie, международное издание . 54 (34): 10030–10034. дои : 10.1002/anie.201502868 . ПМЦ 4782924 . ПМИД 26136259 . НИХМСИД: NIHMS711205
- ^ Кубышкин В.; Будиса, Н. (2017). «Синтетическое отчуждение микробных организмов с помощью инженерии генетического кода: почему и как?». Биотехнологический журнал . 12 (8): 1600097. doi : 10.1002/biot.201600097 . ПМИД 28671771 .
- ^ Диво, К.; Будиса, Н. (2019). «Альтернативная биохимия инопланетной жизни: основные концепции и требования для создания надежной системы биосдерживания в условиях генетической изоляции» . Гены . 10 (1): 17. doi : 10.3390/genes10010017 . ПМК 6356944 . ПМИД 30597824 . S2CID 58570773 .
- ^ Асеведо-Роча, CG; Будиса, Н. (2011). «На пути к химически модифицированным организмам, наделенным генетической защитой». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (31): 6960–6962. дои : 10.1002/anie.201103010 . ПМИД 21710510 .
- ^ Агостини, Ф.; Синн, Л.; Пятрас, Д.; Шипп, CJ; Кубышикин, В; Бергер, А.А.; Доррестейн, ПК; Раппсилбер, Дж.; Будиса, Н.; Кокш, Б. (2019). «Лабораторная эволюция Escherichia coli обеспечивает жизнь, основанную на фторированных аминокислотах». bioRxiv 10.1101/665950 .
- ^ Шмидт, М.; Пей, Л.; Будиса, Н. (2018). Ксенобиология: современное состояние, этика и философия новых для природы организмов . Том. 162. С. 301–315. дои : 10.1007/10_2016_14 . ISBN 978-3-319-55317-7 . ISSN 0724-6145 . ПМИД 28567486 .
{{cite book}}
:|journal=
игнорируется ( помогите ) - ^ «Профиль премии BioFuture Award» . Архивировано из оригинала 30 июня 2007 года . Проверено 10 августа 2017 г.
- ^ «UniCat – Премия за публикацию в области химии фтора» . Проверено 16 октября 2017 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Домашняя страница Технического университета Берлина
- Профили UniCat
- Поговорим о будущем ксенобиологии
- Общий разговор об инженерии генетического кода
- Встроенные лекарства могут воздействовать на ткани
- Генетический код 2.0 – 3 синтетические аминокислоты, объединенные в один белок
- Окисление вызывает фатальные структурные изменения прионных белков человека
- iGEM.Berlin Magnetic e.Coli
- Профессор и боксер-любитель (статья на немецком языке)
- Суперклей, изготовленный из кишечных бактерий