蛋白质工程的学习课件

蛋白质工程的学习课件第1页/共17页温故而知新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？第2页/共17页一、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第3页/共17页满足人类生产和生活的需要例如：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第4页/共17页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。第5页/共17页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：基因表达（转录和翻译）形成氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行使生物功能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应的脱氧核苷酸序列酸蛋白质工程的途径：第6页/共17页基础: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第7页/共17页讨论：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）第8页/共17页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—”的脱氧核苷酸序列第9页/共17页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第10页/共17页三、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。第11页/共17页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第12页/共17页2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）Ａ．氨基酸结构

B．蛋白质空间结构

C．肽链结构

D．基因结构

Ｄ3．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Ｂ第13页/共17页4、蛋白质工程的基本流程正确的是（）

①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A．①②③④B．④②①③

C．③①④②D．③④①②Ｃ第14页/共17页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Ｄ第15页/共17页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