蛋白质工程的崛起23318PPT课件

.1，蛋白质工程的出现，2，阅读活动1: P26。为什么要进行蛋白质工程？第一，蛋白质工程兴起的原因是，通过遗传工程，生物体中大量生产微量活性物质，通过基因操作改变动植物的特性，在人类健康管理中进行基因诊断和基因治疗。但是，在自然界广泛使用多种蛋白质的过程中，我们发现，这种蛋白质只是适应生物自身的需要，进行工业化开发往往是不可取的，需要改造。3，1，蛋白质工程出现的原因，1，基因工程的应用(1)基因工程的本质：把一种生物转移到另一种生物身上，创造出后者不能产生的东西，展示出新的东西。(2)基因工程的不足：原则上，自然界只能产生已经存在的东西。2、天然蛋白质缺乏天然蛋白质，长期形成生物。它们符合特定物种的需要。但不一定完全符合人类生产和生活的要求。3、蛋白质工程的目的符合人类生产和生活的需要。基因，蛋白质，特性，蛋白质，进化，结构和功能，生存，蛋白质。4，2，蛋白质工程的基本原理，1，目标：根据人对功能的特定要求对蛋白质进行分子设计。2，原理：基因(基因或基因)的转化。3、路径：预期的蛋白质功能设计适当的序列推测寻找相应的序列。改造蛋白质、结构、修饰、合成、预期蛋白质、氨基酸、脱氧核苷酸和天然蛋白质。你认为是直接操纵蛋白质分子，还是通过操纵基因实现？5，蛋白质工程过程，基因DNA，氨基酸序列多肽链，蛋白质的三维结构，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，6，蛋白质工程的概念，基础：蛋白质工程的本质：途径：目标：蛋白质的结构和功能，基因改造或基因合成，新蛋白质的改造或制造，满足人类生产或生活的需要，编码蛋白质的基因的改造，7，2，蛋白质工程的基本原理，与活动2: P27蛋白质工程流程图相比，是指主要步骤。8，蛋白质工程的主要阶段通常是(1)从生物体中分离纯化目的蛋白；(2)氨基酸序列的测定；(3)使用核磁共振和x射线晶体衍射等手段，尽可能了解蛋白质的二维结构和三维晶体结构；(4)设计了解折叠和折叠等蛋白质结构变化对其活性和功能的影响的各种处理条件；(5)设计编码点突变等蛋白质的基因改造程序。(6)分离纯化新蛋白质，功能检查后投入实际使用。9，活动3:对照密码表，至少写三个脱氧核苷酸序列，以确定“-丙氨酸-色氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-苯丙氨酸-苯丙氨酸-”。10，11，(a)蛋白质的分子设计和变形蛋白质工程，首先通过对蛋白质的初级结构、晶体结构和溶液结构的研究，积累了数千个蛋白质初级结构和高级结构的资料，建立了系统数据库，查明蛋白质分子之间的进化关系、初级结构和高级结构的关系、结构和功能的关系。12，蛋白质作为生物分子是生物化学和分子生物学的研究重点，大量蛋白质被分离纯化，测定它们的结构、性质和生物作用。对基因组的分子生物学研究也可以用于推测未知蛋白质的结构和功能。位置诱变使编码蛋白质的基因能够插入、删除、替换、重组核苷酸密码子，为分子转换提供了新的设计方案。现有蛋白质是生物长期进化的结果，蛋白质工程是模拟生物进化，根据蛋白质形成的规律改造蛋白质或制造新蛋白质。要改造蛋白质，通常需要精心设计分子，然后依赖基因工程，获得突变蛋白，检查是否得到了想要的结果。如果改造的结果不令人满意，就要从新设计中重新改造，经常经过多次实践探索，达到改善蛋白质性能的意图。13，基因定点突变技术的示意图。14，对基因定点突变的理解(数教育版)，一半后代突变的DNA分子，脱氧核苷酸，DNA聚合酶和DNA结合酶，包含突变顺序的DNA分子片段，空间结构完全明确的蛋白质，15，思想：基因定点诱变技术和基因突变比较，DNA复制过程中产生新的基因，结果产生新的特性，体内，定向转化，无向性，PCR技术，物理化学方法，16，(2)蛋白质改造项目实例1。水蛭变形袋鼠丁(水蛭涎腺分泌的凝血酶特异性抑制剂，有65或66个氨基酸残基组成的多种变异体)。水蛭可以作为治疗血栓疾病的临床抗血栓剂。为了提高袋鼠丁活性，综合了多种变异体的结构特征，提出了希鲁丁主要变异体HV2的改造设计方案，将第47位的Asn(天冬氨酸)改为Lys(赖氨酸)，形成分子内第4个或第5个Thr(酪氨酸)的氢键，从而帮助袋鼠丁n端肽段的正确取向，提高了凝血效率，试管试验活性增加了4倍，试管试验活性增加了4倍。生长激素对特定受体的作用促进细胞和身体的生长发育，但不仅是生长激素受体，还结合不同种类细胞中的催乳素受体，引发不同的生理过程。为了减少治疗过程中的副作用，必须将人的重组生长激素只与生长激素受体结合，尽量减少与其他激素受体的结合。研究表明，两个受体结合区的一部分是重叠的，但不完全相同，有可能通过改造加以区分。如果将人的生长激素和催乳素受体结合，就需要锌离子，但是与生长激素受体结合，锌离子就不参与了，所以考虑更换像第18和第21 His，第17 Glu tamate这样起锌离子配剂作用的氨基酸侧链。实验结果与事前设想一致，但作为临床药物，还有很多工作要做。18，3。改造胰岛素的自然胰岛素制剂在储存中容易形成二聚体和六聚体，延迟胰岛素从注射部位进入血液，不仅减缓低血糖作用，还增加抗生成，这是因为胰岛素B23-B28氨基酸残基结构。利用蛋白质工程技术改变这些残留物质，会减少其聚合效果，使胰岛素快速工作。快速胰岛素通过了临床实验。19，4。癌症治疗剂的变形癌症分为药物对癌细胞起作用，对癌细胞进行特定抑制或杀死的基因治疗两个方面；药物可以保护正常的细胞免受化学药品的伤害，从而提高化疗的剂量。疱疹病毒(HSV)胸腺嘧啶激酶(TK)能够磷酸化胸腺嘧啶和其他结构类似物，使这些碱基缺乏3-OH，从而阻止DNA的合成，杀死癌细胞。Hsv-tk催化能力可以通过基因突变提高。从大量随机突变中筛选出一种酶，取代了酶活性部位附近的6种氨基酸，催化能力超过20倍。蛋白质工程发展迅速，进行了很多研究，只列举了上面提到的几个例子。蛋白质工程除了用于改造天然蛋白质或制造新蛋白质外，它本身也是研究蛋白质结构功能的有力工具，可以与解决生命理论的任何重要生物研究方法相比较。20，3，蛋白质工程的进展和展望，蛋白质工程是将核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构、生物学功能结合起来研究的现代分子生物学领域的一些尖端领域的最新成果。蛋白质工程将蛋白质和酶的研究带入了一个新的时代，提出了诱惑蛋白质和酶在工业、农业、医学领域的应用前景。蛋白质工程开创了按照人类的意愿变形，制造符合人类需要的蛋白质的新时代。1，酶结构修饰，提高酶的热稳定性和催化活性，2，生物药剂大鼠-人嵌合抗体，21，1。关于生物体中存在的天然蛋白质的，a .在长期进化过程中由生物形成。b .他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现在发现了20种d。必须完全符合人类生产和生活的需要。考试，d .22，2。蛋白质工程中需要直接操作的对象是a .氨基酸结构b .蛋白质空间结构c .肽链结构D .基因结构D，3。以下关于蛋白质工程的错误主张()a .蛋白质工程使蛋白质分子的结构变形，以更好地满足人类的需要。b .蛋白质工程在分子水平直接操纵蛋白质分子。方向变化分子的结构c .蛋白质工程是自然界中还没有存在的新蛋白质分子d .蛋白质工程和遗传工程是不可分割的。也称为第二代遗传工程。关于蛋白质工程的23，4，以下说法就是()a，蛋白质工程是以遗传工程为基础的。b，蛋白质工程是酶工程的延伸。c，蛋白质工程利用蛋白质分解酶改造蛋白质。d，蛋白质工程只能生产天然蛋白质。a，24，5，蛋白质工程的基本过程是：()蛋白质分子结构设计DNA合成预计蛋白质功能根据氨基酸序列，脱氧核苷酸序列a。b。c。d。c。25，6，蛋白质工程是以遗传工程为基础延伸的第