БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ, СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ

1. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) по меньшей мере один электрод,
(b) по меньшей мере один лиганд, который специфичен для белка в белковой сборке, причем лиганд модифицирован так, что он присоединяется по меньшей мере к одному электроду, и
(c) белковую сборку, содержащую заданное количество белков, которая связывает лиганд, тем самым образуя электрический контакт между электродом и белковой сборкой.
2. Биоэлектрическая цепь по п. 1, в которой электрод содержит металл, выбранный из группы, состоящей из палладия, платины или золота.
2
2
2
2
3. Биоэлектрическая цепь по п. 1 или 2, в которой лиганд выбран из группы, состоящей из HSCHCH-динитрофенола, CALDRWEKIRLR (SEQ ID NO: 1), CHNTPVYKLDISEATQV (SEQ ID NO: 2), циклического RGDfC, тиолированного стрептавидина и HSCHCH-биотина.
V
3
4. Биоэлектрическая цепь по п. 1 или 2, в которой белковая сборка содержит по меньшей мере один белок, который выбран из группы, состоящей из IgE к DNP, IgG к антигену ВИЧ, IgG к антигену вируса Эбола, Fab к антигену вируса Эбола, αβ интегрина и стрептавидина.
5. Биоэлектрическая цепь по п. 1 или 2, причем белковая сборка содержит по меньшей мере один белок, который выбран из группы, состоящей из полимеразы, эндонуклеазы, геликазы и протеосомы.
6. Биоэлектрическая цепь по п. 1, в которой по меньшей мере один лиганд модифицирован так, чтобы содержать тиоловый, аминный, дисульфидный или цианидный фрагмент.
7. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод и второй электрод,
(b) первый лиганд и второй лиганд, которые специфичны для белка в белковой сборке, причем первый и второй лиганды модифицированы так, что первый лиганд присоединяется к первому электроду, а второй лиганд присоединяется ко второму электроду, и
(c) белковую сборку, содержащую заданное количество белков, которая модифицирована так, что она связывается с первым и вторым лигандами, причем в результате связывания белка в белковой сборке с первым и вторым лигандами образуется электрический контакт между электродом и белковой сборкой.
8. Биоэлектрическая цепь по п. 7, в которой лиганд представляет собой тиолированный стрептавидин.
9. Биоэлектрическая цепь по п. 7 или 8, в которой белок модифицирован так, чтобы содержать биотин.
10. Биоэлектрическая цепь по п. 7 или 8, в которой белок представляет собой бис-биотинилированную полимеразу.
11. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод и второй электрод,
(b) первый лиганд, который специфичен для белка в белковой сборке, причем первый лиганд модифицирован так, что он присоединяется к первому электроду,
(c) белковую сборку, содержащую заданное количество белков, которая связывает первый лиганд и модифицирована так, что она связывает второй лиганд, и
(d) второй лиганд, который связывает белковую сборку и модифицирован так, что он присоединяется ко второму электроду, тем самым образуя электрический контакт между первым и вторым электродами и белковой сборкой.
12. Биоэлектрическая цепь по п. 11, в которой участок связывания на белке в белковой сборке, которая связывается с первым лигандом, находится рядом с гибкой линкерной последовательностью.
13. Биоэлектрическая цепь по п. 11, в которой второй участок связывания на белке в белковой сборке, которая связывается со вторым лигандом, находится рядом с гибкой линкерной последовательностью.
14. Биоэлектрическая схема по п. 12 или 13, в которой гибкая линкерная последовательность содержит GNSTNGTSNGSS (SEQ ID NO: 3).
15. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод и второй электрод,
(b) первый белок, причем первый белок присоединен к первому электроду посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий,
(c) второй белок, причем второй белок присоединен к первому белку посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий и модифицирован так, что он связывает лиганд,
(d) лиганд, который связывает второй белок и модифицирован так, что он присоединяется ко второму электроду, тем самым образуя электрический контакт между первым и вторым электродами и первым и вторым белками.
16. Биоэлектрическая цепь по п. 15, в которой первый белок содержит два биотина.
17. Биоэлектрическая цепь по п. 16, в которой второй белок содержит две биотинилированные последовательности Avitag.
18. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод и второй электрод,
(b) первый белок и второй белок, причем один из первого и второго белков или оба белка присоединяются к первому и второму электродам посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий, тем самым образуя электрический контакт между первым и вторым электродами и одним из первого и второго белков или обоими белками.
19. Биоэлектрическая цепь по п. 18, в которой первый участок связывания содержит один или более остатков, которые могут быть биотинилированы.
20. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод и второй электрод,
(b) первый белок, причем первый белок присоединен к первому электроду посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий,
(c) второй белок, причем второй белок присоединен к первому белку посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий и присоединен ко второму электроду посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий,
(d) третий белок, причем третий белок присоединен к первому и второму белкам посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий, тем самым образуя электрический контакт между первым и вторым электродами и первым, вторым и третьим белками.
21. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод,
(b) первый белок, причем первый белок присоединен к первому электроду посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий,
(c) второй белок, причем второй белок присоединен к первому белку посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий и присоединен ко второму электроду посредством биотин-стрептавидиновых взаимодействий,
(d) второй электрод, контактирующий с электролитом и соединенный с первым электродом,
(e) средство для подачи напряжения смещения,
(f) средство для измерения тока, тем самым образуя электрический контакт между первым и вторым электродами и первым и вторым белками.
22. Способ получения биоэлектрической цепи, при этом способ предусматривает:
(а) присоединение по меньшей мере одной молекулы стрептавидина по меньшей мере к одному электроду,
(b) введение биотинилированного белка к стрептавидиновому электроду со стадии (а) с образованием комплекса, содержащего по меньшей мере один электрод, по меньшей мере одну молекулу стрептавидина и биотинилированный белок.
23. Способ детекции активности полимеразы, при этом способ предусматривает введение раствора ДНК-матрицы и нуклеотрифосфатов в биоэлектрическую цепь по п. 1, причем полимеризованный продукт свидетельствует о том, что полимераза активна.
24. Способ детекции активности белка, при этом способ предусматривает введение субстрата белка в биоэлектрическую цепь по п. 1 и детекцию электрических изменений.
25. Система для электрического измерения активности белка, содержащая:
(a) биоэлектрическую цепь по п. 1,
(b) средство для подачи смещения между первым и вторым электродами и
(c) средство для детекции тока, проходящего через биоэлектрическую цепь.
26. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод и второй электрод,
(b) первый лиганд и второй лиганд, которые специфичны для белка, причем первый и второй лиганды модифицированы так, что первый лиганд присоединяется к первому электроду, а второй лиганд присоединяется ко второму электроду,
(c) первый белок и второй белок, которые связывают первый лиганд и второй лиганд,
и
(d) третий белок, который модифицирован так, что он связывается с первым и вторым белками, причем в результате связывания третьего белка с первым и вторым белками образуется электрический контакт между электродом и белком.
27. Биоэлектрическая цепь по п. 26, в которой первый и второй белки представляют собой стрептавидин.
28. Биоэлектрическая цепь по п. 26, в которой первый и второй лиганды представляют собой биотин.
29. Биоэлектрическая цепь по п. 26, в которой третий белок является биотинилированным.
30. Биоэлектрическая цепь, содержащая:
(a) первый электрод и второй электрод,
(b) первый лиганд и второй лиганд, которые специфичны для белка, причем первый и второй лиганды модифицированы так, что первый лиганд присоединяется к первому электроду, а второй лиганд присоединяется ко второму электроду, и
(с) по меньшей мере первый белок и второй белок, которые связывают первый лиганд и второй лиганд и могут быть связаны с дополнительными белками посредством лигандов, расширяя пределы, в которых достигается проводимость.