14蛋白质工程(教育精

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,忻城县高级中学 韦宏飞,1983,年美国某基因公司的一名科学家提出了蛋白质工程这一名词。随着分子生物学，晶体学以及计算机技术的迅猛发展，蛋白质工程已取得了很大进展。目前，它已成为,研究蛋白质结构和功能,的重要手段。,蛋白质工程崛起的缘由,基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，,这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要,。,干扰素,治疗病毒的感染和癌症,体外保存相当困难,半胱氨酸,丝氨酸,在,70,的条件下可以保存半年,玉米中赖氨酸的含量较低,原因：,当细胞内,赖氨酸,浓度达到一定时，就会,抑制天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性,，使赖氨酸含量很难提高。,天冬氨酸激酶第,352,位,苏氨酸,异亮氨酸,产量提高,5,倍,二氢吡啶二羧酸合成酶,104,位,天冬酰胺,异亮氨酸,产量提高,2,倍,蛋白质工程的基本原理,思考,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,.,1,、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。,已知氨基酸的密码子：,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,2,、确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（,DNA,）？,确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。,蛋白质工程：,指以蛋白质分子的结构规律及其与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。,蛋白质工程的进展和前景,科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。,蛋白质工程应用于微电子方面。,蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高度结构，这种高级结构十分复杂，目前对这种高级结构了解还很不够，要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需要经过艰辛的探索。,思考与探究,1,、蛋白质工程是应怎样的社会需要而崛起的？这说明社会需要与科技发展之间有什么关系？,蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。,思考与探究,2,、蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？,基因工程是遵循中心法则,，从,DNAmRNA,蛋白质折叠产生功能，基本上是,生产出自然界已有的蛋白质,。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态应有的氨基酸序列应有的碱基排列，,可以创造自然界不存在的蛋白质。,思考与探究,3,、你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？,酶工程,就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。,酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。,再见,