Kirill Alexandrov "Synthetic sensing and signal transduction cascades based on artificial autoinhibited proteases"

Kirill Alexandrov

The central tenet of the emerging field of Synthetic Biology is that biological components can be refined into a toolkit of plug-and-play building blocks. The experimental evidence supporting this idea has so far been limited to relatively slow synthetic gene expression circuits. Real-time events in biological process are mediated by protein-based signaling circuits that can operate up to the millisecond scale. Ability to design protein-based signaling circuits would in principle enable us to design of analytical and diagnostic tests for any analyte. To create orthogonal toolbox of protein-based signal detectors and amplifiers we combined structure-based engineering and directed evolution of proteins. This approach allowed us to create artificial auto-inhibited proteases with non-overlapping substrate specificities. These molecules are inactive in their ground state but are activated by changes in their structure that dislodge the inhibitor from the active site. Incorporation of a ligand-binding domain into such basic signaling unit allowed us to create an allostercally regulated receptor protease. We demonstrate that a complete signal detection and amplification cascade can be assembled from such synthetic protein units. Such cascades are easily connectable to existing electronic detectors through engineered artificial zymogenes. Using this approach we created biosensors of cancer markers such as prostate specific antigen and several matrix metalloproteinases as well as proteases of blood coagulation cascade. We demonstrate that the cascades operate effectively in biological fluids and can be used for building POC applications.

  • Überblick

    Das "HZI-Kolloquium" ist eine wissenschaftliche Vorlesungsreihe zu dem international anerkannte Experten aus dem Bereich Infektionsforschung ans Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Braunschweig, eingeladen werden. In Vorträgen geben die Gastsprecher Einblicke in ihre aktuellen Arbeiten. Im Anschluss besteht die Möglichkeit zu einer offenen Diskussion.
    Wir laden alle interessierten Wissenschaftler zur Teilnahme an diesem Kolloquium herzlich ein.
    Das HZI-Kolloquium findet mittwochs von 17:15 bis 18:30 Uhr im Forum, Raum X0.13, statt.


    Datum: 12.02.2014, 17:15

    Veranstaltungsort

    Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

    Gebäude und Raum

    X0.13

    Referent

    Kirill Alexandrov,
    Institute for Molecular Bioscience, Brisbane, Australia

  • Anfahrt

    So erreichen Sie uns in Braunschweig

    Lage des Helmholtz-Zentrums in der Stadt Braunschweig.

    Adresse

    Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung
    Inhoffenstraße 7
    38124 Braunschweig

    Anreise mit dem Auto

    Aus Richtung Berlin/Wolfsburg/Helmstedt:

    • A2 bis zum Kreuz Wolfsburg/Königslutter > A39 in Richtung Kreuz BS-Süd/Wolfenbüttel/Bad Harzburg
    • A39 bis zum Kreuz BS Süd > A395 Richtung Wolfenbüttel - A395 bis zur Ausfahrt BS-Stöckheim >Rechts abbiegen auf den Mascheroder Weg - Nach 500m links in die Inhoffenstraße abbiegen

     Aus Richtung Celle/Hannover:

    • A2 bis zum Kreuz BS Nord > A391 Richtung Kreuz BS Süd/Bad Harzburg/Wolfenbüttel
    • A391 bis zum Kreuz BS Süd > A395 Richtung Wolfenbüttel
    • A395 bis zur Ausfahrt BS-Stöckheim > Rechts in den Mascheroder Weg abbiegen - Nach 500m links in die Inhoffenstraße abbiegen

    Aus Richtung Kassel/Salzgitter:

    • A7 bis zum Kreuz Salzgitter > A39 Richtung Berlin/Braunschweig/Salzgitter
    • A39 bis zum Kreuz BS-Süd > A39 Richtung Wolfenbüttel
    • A395 bis zur Ausfahrt BS-Stöckheim > Rechts in den Mascheroder Weg abbiegen
    • Nach 500m links in die Inhoffenstraße abbiegen

     

    Anreise mit der Bahn

    Braunschweig ist mit jeweils zwei ICE- und Intercity-Linien an das Fernverkehrssystem der Deutschen Bahn angeschlossen. Die ICE-Linien 11 und 12 verdichten die Strecke Berlin Ostbahnhof - Mannheim Hauptbahnhof gemeinsam zu einem Stundentakt, während die Intercity-Linien 55 und 56 die Strecke Leipzig-Hannover in einem stündlichen Takt bedienen.

    Nähere Reiseinformationen und Fahrplanauskünfte erhalten Sie hier.

    Bus oder Tram

    Nehmen Sie Buslinie 431 oder  Tramlinie 1 vom Hauptbahnhof  bis zur Haltestelle "Stöckheimer Markt". Biegen Sie links in den "Mascheroder Weg" ab und nach 500m rechts in die "Inhoffenstraße". 

    Weitere Links:

    Internetseite der Braunschweiger Verkehrs-AG
    Elektronische Fahrplanauskunft (EFA)
    Stadtplan der Stadt Braunschweig

    Anreise mit dem Flugzeug

    Der Flughafen Hannover ist rund 60km entfernt und die Fahrt nach Braunschweig dauert eine Stunde. Züge fahren stündlich in Richtung Braunschweig.

    Vom Internationalen Flughafen Frankfurt aus erreichen Sie Braunschweig in drei Stunden mit dem Zug. Frankfurt ist ca. 350km von Braunschweig entfernt.

    Die Berliner Flughäfen Schönefeld und Tegel sind ca. 120 Minuten und 230km von Braunschweig entfernt. Züge fahren hier ebenfalls stündlich in Richtung Braunschweig.


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