《蛋白质工程的崛起》ppt课件

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1、蛋白质工程的崛起学习目标1、了解蛋白质工程崛起的缘由2、掌握蛋白质工程的基本原理3、掌握蛋白质工程与基因工程的区别和联系基因工程产物：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。基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的形状一、蛋白质工程的崛起的缘由例如：改造干扰素（半胱氨酸）体外很难保存干扰素（丝氨酸）体外可以保存半年玉米中赖氨酸

2、含量比较低天冬氨酸激酶（352位的苏氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）改造改造天冬氨酸激酶（异亮氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）玉米中赖氨酸含量可提高数倍许多工业用酶是在改变天然酶的特性后，才使之适应生产和使用需要的。二、蛋白质工程的基本原理1、蛋白质工程的目标根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。2、天然蛋白质的合成过程DNA（基因）转录mRNA翻译蛋白质由于基因决定蛋白质，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过基因来完成３、蛋白质工程的基本途径预期的蛋白质功能设

3、计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）比较基因工程和蛋白质工程基因工程蛋白质工程相同点都要改造基因，都属于分子水平产生新的基因型，无新基因基因（型）产生的蛋白质原有的新的联系蛋白质工程以基因工程为基础，是基因工程的应用和延伸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，以满足人类对生产和生活的需求。它是第二代基因工程。前提：了解蛋白质的结构和功能原理：改造基因（基因修饰或基因合成

4、）目的：定向改造或制造蛋白质如：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，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。蛋白质工程的进展和前景如今，生物材料科学家正积极探索将蛋白质应用于微电子方面。用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小、耗电少和效率高的特点，因此有极为广泛的发展前景。旁栏思考题：对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对

5、蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。[随堂基础巩固]1．蛋白质工程中需要直接进行操作的对象是(　　)A．氨基酸结构　　　　　　B．蛋白质空间结构C．肽链结构D．基因结构解析：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规

6、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需求。因此，归根到底，还是要对基因进行改造。答案：D2．蛋白质工程在设计蛋白质结构时依据的是(　　)A．基因功能B．蛋白质功能C．氨基酸序列D．mRNA密码子序列解析：蛋白质工程在设计蛋白质结构时依据蛋白质功能，设计了蛋白质结构后再推测并合成相应的基因。答案：B3．蛋白质工程的基本操作程序正确的是(　　)①蛋白质分子结构合成　②DNA合成　③mRNA合成④蛋白质的预期功能　⑤根据氨基酸的序列推

7、出脱氧核苷酸的序列A．①→②→③→④→⑤→①B．⑤→④→③→②→①→②C．④→①→⑤→②→③→①D．②→③→⑤→①→②→④解析：蛋白质工程的操作流程为：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。答案：C4．下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：(1)代表蛋白质工程操作思路的过程是________；代表中心法则内容的是________。(填写数字)(2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：①________；②________；③_____

8、___；④________；⑤________。④⑤①②③转录折叠(加工)翻译分子设计DNA合成4．下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：对蛋白质的结构进行分子设计(3)蛋白质工程的目的是______________________________________________，通过__________________________实现。(4)从图中可以