蛋白质工程ppt课件 (9).ppt

蛋白质工程的崛起 温故而知新 2 描述基因工程的操作步骤 3 讨论基因工程产生的蛋白质的特点 基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 1 蛋白质的基本单位 蛋白质多样性的根本原因 一 蛋白质工程崛起的缘由 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需要的 基因 蛋白质 性状 蛋白质 进化 结构和功能 生存 蛋白质 满足人类生产和生活的需要 例如 玉米中赖氨酸含量比较低 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 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 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 途径 预期蛋白质功能 设计 推测应有的序列 找到对应的序列 基因 蛋白质 结构 修饰 合成 预期的蛋白质结构 氨基酸 脱氧核苷酸 对天然蛋白质进行改造 你认为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 二 蛋白质工程的基本原理 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 蛋白质工程的流程 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 蛋白质工程原理 天然蛋白质的合成途径 蛋白质工程的途径 基础 蛋白质工程的实质 途径 目标 蛋白质分子的结构规律和生物功能 基因修饰或基因合成 改造或制造新的蛋白质 满足人类的生产或生活的需要 是对编码蛋白质的基因进行改造 蛋白质工程的概念 讨论 对照密码表 至少写出三种决定 丙氨酸 色氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 的脱氧核苷酸序列 P27 20种氨基酸的密码子表 丙氨酸 色氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 的脱氧核苷酸序列 比较基因工程和蛋白质工程 中心法则逆推 中心法则 流程 蛋白质工程是在基因工程基础上的延伸 是第二代基因工程 联系 基因修饰或基因合成 基因重组 实质 自然不存在的蛋白 天然存在的蛋白 结果 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 分子 相同点 蛋白质工程 基因工程 三 蛋白质工程的进展和前景 1 进展 胰岛素速效型药品 2 前景 制作电子元件 3 现状 蛋白质的功能主要依赖于其正确而又极其复杂的高级结构 目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解还不够 要设计出更加符合人类需求的蛋白质换需经过艰辛的探索 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 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 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 4 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 5 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 6 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