蛋白质工程的崛起上课用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,蛋白质工程的崛起,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,二、蛋白质工程的基本原理,1、目标：根据人们对,功能的特定需求，对蛋白质的,进行分子设计。,2、原理：改造基因（基因,或基因,）。,3、流程：,预期蛋白质功能,设计,推测应有的,序列找到对应的,序列。,蛋白质,结构,修饰,合成,预期的蛋白质,氨基酸,脱氧核苷酸,蛋白质工程的主要步骤通常包括：,（,1,）从生物体中,分离纯化,目的,蛋白,；,（,2,）,测定,其氨基酸,序列,；,（,3,）借助核磁共振和,X,射线晶体衍射等手段，尽可能地,了解,蛋白质的二维重组和三维晶体,结构,;,（4）,设计,各种,处理条件,，,了解,蛋白质的,结构变化,，包括折叠与去折叠等,对其活性与功能的影响,；,（5）,设计,编码该蛋白的,基因改造方案,，如点突变；,（6）,分离、纯化新蛋白,，,功能检测,后投入实际使用。,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,三、蛋白质工程的基本原理,基因,DNA,氨基酸序列多肽链,蛋白质,三维结构,预期功能,生物功能,mRNA,转录,翻译,折叠,DNA合成,分子设计,中心法则,蛋白质工程,项目,基因工程,蛋白质工程,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因表达载体,基因,获取目的基因,构建表达载体,导入受体细胞,目的基因的检测与表达,预期蛋白质功能,设计蛋白质结构,推测氨基酸序列,推测核苷酸序列,合成DNA 表达出蛋白质,定向改造生物的遗传特性，获得人类所需的生物类型或生物产品,定向,改造或生产,人类所需的蛋白质,生产自然界中已有的蛋白质,蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,。因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因的修饰或基因的合成。,生产自然界没有的蛋白质,三、蛋白质工程的进展和前景,1、前景诱人：如用此技术制成的,，具有,、耗电少和,的特点。,2、难度很大：主要是目前科学家对大多数蛋白质的,的了解还很不够。,电子元件,体积小,效率高,高级结构,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，这是胰岛素,B23-B28,氨基酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，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。,1,关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（）,A是生物在长期进化过程中形成的,B它们的结构和功能符合特定物种生存的需要,C构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种,D一定完全符合人类生产和生活的需要,练习检测,D,练习检测,2,蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）,氨基酸结构,B,蛋白质空间结构,C,肽链结构,D,基因结构,练习检测,3,下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）,A,蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要,B,蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构,C,蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子,D,蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程,练习检测,4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（）,A、蛋白质工程以基因工程为基础,B、蛋白质工程就是酶工程的延伸,C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造,D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质,练习检测,5、蛋白质工程的基本流程正确的是（）,蛋白质分子结构设计,DNA,合成,预期蛋白质功能,根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列,A,B,C,D,练习检测,6、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（）,A,氨基酸种类增多,B,氨基酸种类减少,C,仍为天然存在蛋白质,D,可合成天然不存在蛋白质,7、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（）,A科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品,B生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面,C蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用,D蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多,练习检测,C,8、T4溶菌酶的稳定性大大提高的根本原因是（）,A控制T4溶菌酶合成的基因的一个位点发生突变,B控制T4溶菌酶合成的mRNA上的密码子发生变化,CT4溶菌酶中一个氨基酸发生了替换,DT4溶菌酶中的第3位氨基酸由异亮氨酸变为半胱氨酸,练习检测,A,9、下列不属于蛋白质工程成果的是（）,A改造酶的结构，提高酶的热稳定性,B生产出鼠人嵌合抗体,C将tPA分子中的天门冬酰胺替换为谷氨酰胺,D蛋白质酶洗衣粉容易洗掉或除奶渍、血渍,练习检测,D,再见,