蛋白质工程的崛起教学ppt课件

1、1.4 蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起复习：1 基因工程的操作步骤。2 基因工程产生蛋白质的特点。 基因工程在原那么上只能消费自然界曾经存在的蛋白质，这些天然的蛋白质是生物在长期的进化过程中构成的，它的构造和功能符合该物种生存的需求，却不一定完全符合人类消费和生活的需求。一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由实例实例1 1：干扰素：干扰素 细胞因子中的一个家族，以干扰病毒复制而细胞因子中的一个家族，以干扰病毒复制而得名。是一种广谱抗病毒药物，可以治疗癌症得名。是一种广谱抗病毒药物，可以治疗癌症和病毒感染。和病毒感染。天然的干扰素在体外保管相当困难。天然的干扰素在体外保管相当困难。假

2、设将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么假设将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在在7070的条件下，可以保管半年。的条件下，可以保管半年。天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶352位的苏氨酸位的苏氨酸二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶104位的天冬酰胺位的天冬酰胺改造改造改造改造天冬氨酸激酶异亮氨酸天冬氨酸激酶异亮氨酸二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶异亮氨酸异亮氨酸实例实例2 2：玉米中赖氨酸的含量比较低：玉米中赖氨酸的含量比较低缘由：赖氨酸合成过程中两个关键酶缘由：赖氨酸合成过程中两个关键酶天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内赖氨酸

3、浓度的影响。当赖活性，受细胞内赖氨酸浓度的影响。当赖氨酸浓度到达一定量时，就会抑制这两种氨酸浓度到达一定量时，就会抑制这两种酶的活性。酶的活性。 3 . 在已研讨过的几千种酶中，只需极少数可在已研讨过的几千种酶中，只需极少数可以运用于工业消费，绝大多数酶都不能运用于以运用于工业消费，绝大多数酶都不能运用于工业消费，这些酶虽然在自然形状下有活性，工业消费，这些酶虽然在自然形状下有活性，但在工业消费中没有活性或活性很低。这是由但在工业消费中没有活性或活性很低。这是由于工业消费中每一步的反响体系中经常会有酸、于工业消费中每一步的反响体系中经常会有酸、碱或有机溶剂存在，反响温度较高，在这种条碱或有机溶

4、剂存在，反响温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业消费中一个非常重要的课题。的稳定性是工业消费中一个非常重要的课题。 蛋白质工程就是为了消费出符合人类消费生活的蛋白质，甚至是自然界不存在的蛋白质。天然蛋白质的合成过程天然蛋白质的合成过程二二 蛋白质工程的根本原理蛋白质工程的根本原理蛋白质工程流程图蛋白质工程流程图基因基因DNA氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链蛋白质三蛋白质三维构造维构造预期蛋白预期蛋白质功能质功能分子设计分子设计DNA合成合成对天然蛋白质进展改造，他以为应该直接对蛋白质分对天然蛋白质进展改造，他以为应该直

5、接对蛋白质分子进展操作，还是经过对基因的操作来实现？子进展操作，还是经过对基因的操作来实现？ 1假设对蛋白质直接改造，即使改呵斥功，被改造过的假设对蛋白质直接改造，即使改呵斥功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。蛋白质分子还是无法遗传的。 2任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因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展了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。即对蛋白质进展了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。3对基因进展改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难对基因进展改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。度要小得多。旁栏思索题旁栏思索题 蛋白质工程：蛋白

6、质工程： 不扰乱中心法那么。不扰乱中心法那么。 真正去操作的对象是基因。真正去操作的对象是基因。 目的获得人类所需求的蛋白质。目的获得人类所需求的蛋白质。三三 蛋白质工程的概念蛋白质工程的概念 是指以蛋白质分子的构造规律及其与是指以蛋白质分子的构造规律及其与生物功能的关系作为根底，经过基因修饰生物功能的关系作为根底，经过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进展改造或制或基因合成，对现有蛋白质进展改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的消费和造一种新的蛋白质，以满足人类的消费和生活的需求。第二代基因工程生活的需求。第二代基因工程四、蛋白质工程的进展和前景四、蛋白质工程的进展和前景1 1、科学家经过对胰

7、岛素的改造，已使其成、科学家经过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。为速效型药品。2 2、生物和资料科学家正积极探求将蛋白质、生物和资料科学家正积极探求将蛋白质工程运用于微电子方面。工程运用于微电子方面。3 3、蛋白质工程目前胜利的例子不多、蛋白质工程目前胜利的例子不多, ,缘由是缘由是对蛋白质的高级构造了解不够。但希望随着对蛋白质的高级构造了解不够。但希望随着科学技术的深化开展，它将会给人类带来更科学技术的深化开展，它将会给人类带来更多的福音。多的福音。五五 、蛋白质工程与基因工程的关系、蛋白质工程与基因工程的关系蛋白质工程是在基因工程的根底上，延伸蛋白质工程是在基因工程的根底上，延伸出来

8、的第二代基因工程，是包含多学科的出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。综合科技工程领域。基因工程是经过基因操作把外源基因转入基因工程是经过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进展表达，它适当的生物体内，并在其中进展表达，它的产品是该基因编码的天然存在的蛋白质。的产品是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程就是根据蛋白质的精细构造与功能蛋白质工程就是根据蛋白质的精细构造与功能之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类本身的需求，定向地改造天然的蛋白质，甚至本身的需求，定向地改造天然的蛋白质，甚至发明新的、自然界本不存在的、具有优良

9、特性发明新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。的蛋白质分子。1 1以下关于蛋白质工程的说法正确的选以下关于蛋白质工程的说法正确的选项是项是A A蛋白质工程以基因工程为根底蛋白质工程以基因工程为根底 B. B. 蛋白质工程就是蛋白质分子构造中的蛋白质工程就是蛋白质分子构造中的氨基酸陈列顺序重新陈列氨基酸陈列顺序重新陈列C C蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进展改造展改造D D蛋白质工程只能消费天然的蛋白质蛋白质工程只能消费天然的蛋白质练习：A2 2以下关于蛋白质工程的表达错误的选项是以下关于蛋白质工程的表达错误的选项是 A A 蛋白质工程是基因工程的开展

10、蛋白质工程是基因工程的开展 B B 蛋白质工程可产生自然界不存在的蛋白蛋白质工程可产生自然界不存在的蛋白质质 C C 蛋白质工程可随意设计蛋白质，扰乱中蛋白质工程可随意设计蛋白质，扰乱中心法那么，对生物是有害的心法那么，对生物是有害的 D D 蛋白质工程可对蛋白质进展改造，消费蛋白质工程可对蛋白质进展改造，消费珍贵药用蛋白珍贵药用蛋白 C3 3 关于基因工程和蛋白质工程合成蛋白质关于基因工程和蛋白质工程合成蛋白质的表达的表达, ,正确的选项是正确的选项是 A A 前者能合成自然界中不存在的蛋白前者能合成自然界中不存在的蛋白质，而后者不能质，而后者不能 B B 前者不能合成自然界中不存在的蛋前者不能合成自然界中不存在的蛋白质，而后者能白质，而后者能 C C 两者都不能合成自然界中不存在的两者都不能合成自然界中不存在的蛋白质蛋白质 D D 两者都能合成自然界中不存在的蛋两者都能合成自然界中不存在的蛋白质白质 B 目前曾经获得胜利的蛋白质工程是( ) A 经过对胰岛素进展改造，使其成为速效药 B 经过蛋白质工程制成电子元件 C 经过蛋白质工程消费赖氨酸含量高的玉米 D 经过蛋白质工程消费体外耐保管的干扰素 A 5关于蛋白质说法错误的选项是 A 蛋白质工程能定向地改造蛋白质分子的构