《蛋白质工程新授》PPT课件

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1、蛋白质是一切生命活动的体现者。基因控制蛋白质的合成第三节蛋白质工程1、基因工程的应用（1）基因工程的实质：将一种生物的转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的，进而表现出新的。（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的。2、天然蛋白质的不足天然蛋白质是生物在长期过程中形成的，它们的符合特定物种的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。3、蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活的需要的。一、蛋白质工程崛起的缘由基因蛋白质性状蛋白质进化结构和功能生存蛋白质基因工程一般只能生产自然界中已存在的蛋白质，不一定满足人类的需要。如

2、：干扰素是动物体内的蛋白质，可用于治疗病毒的感染和癌症，但在体内不易保存，如果将它的一个半胱氨酸转化为丝氨酸，则可在-70条件下保存半年。为什么要开展蛋白质工程？对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因是：基因控制蛋白质的合成,并且基因能遗传给下一代蛋白质工程一般是先创造出适合人类需求的新基因，然后表达具有特定结构和功能的蛋白质。关键技术：基因工程蛋白质工程称为第二代基因工程前提：了解蛋白质的结构和功能的关系空间结构的测定：X射线

3、晶体衍射法、核磁共振一级结构的测定蛋白质的结构蛋白质的一级结构蛋白质的结构蛋白质的二级结构蛋白质的结构胰岛素的三级结构蛋白质的结构血红蛋白质的四级结构蛋白质工程的基本原理途径：预期蛋白质功能→设计出预期的蛋白质结构→推测应用的氨基酸序列→设计DNA的脱氧核苷酸序列讨论：怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。某多肽链的一段氨基酸序列是：……-丙氨酸-色氨酸-赖氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸-……丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG色氨酸：UGG赖氨酸：AAA、AAG甲硫氨酸：AUG苯丙氨酸：UUU、UUC蛋白质的改

4、造大改：设计并制造自然界中不存在的全新蛋白质，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期功能中改：在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构域小改：通过基因工程中的定点诱变技术，有目的改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸殘基，以改善蛋白质的性质和功能胰岛素改造天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性，利用蛋白质工程技术将胰岛素B链由B28脯氨酸-B29赖氨酸改为B28赖氨酸-B29脯氨酸，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过临床实验。二

5、、蛋白质工程的应用改造酶的结构提高酶的热稳定性制药领域例：鼠——人嵌合抗体的形成在基因水平上对抗体进行重组，产生人恒定区和可变区嵌合体,对人体的不良反应减少。理论和技术方面解析蛋白质结构信息蛋白质组计划基因组计划时间2001年成立组织1990年正式启动主要内容“肝脏蛋白质”和“血浆蛋白质”的研究测定人类基因组24条染色体上全部DNA序列参加国家16个国家，80多个实验室6个国家，中国是唯一的发展中国家我国承担任务牵头执行“人类肝脏蛋白质组计划”承担1%的测序工作蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基

6、础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程的实质是对编码蛋白质的基因进行改造蛋白质工程流程图基因DNA氨基酸序列多肽链蛋白质三维结构预期蛋白质功能分子设计DNA合成基因工程合成相应的蛋白质