蛋白质工程绪论

PROTEIN

ENGINEERING蛋白质工程21.全球生物制药的市场快速增长，目前已达1970亿美元，其中重组蛋白和抗体类药物占绝大部分。2.截止到2012年，在欧洲或美国获准上市的430多种生物药品中，超过300种是重组蛋白和抗体药物。3.据统计，截止2013年，超过900种基于蛋白和多肽类的药物正处于研究和开发阶段，用于治疗超过100种疾病。生物制药与蛋白质工程具备的知识基础：分子生物学、分子遗传学、生物化学、微生物学、细胞生物学、基因工程等蛋白质工程本课程共48学时：闭卷考试+课堂表现3课程的主要任务：1．掌握蛋白质工程的基本原理、基础知识、基本技能2．熟悉蛋白质工程研究的主要方法和技术3．了解蛋白质工程领域的研究方向与最新科技成果蛋白质工程4第一章绪论第二章蛋白质结构基础第三章蛋白质分子设计第四章蛋白质的修饰和表达第五章蛋白质的结构解析第六章蛋白质的分离与纯化第七章蛋白质组学与生物信息学第八章蛋白工程的应用蛋白质工程5绪论教学内容：蛋白质工程的基本概念蛋白质工程的产生蛋白质工程的研究内容蛋白质工程的应用及意义6一、蛋白质工程的概念工程化：理念－设计－制造－功能实现

以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学、物理和分子生物学的手段进行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。7蛋白质工程是指通过蛋白质化学、蛋白质晶体学和动力学的研究，获取有关蛋白质物理和化学等各方面的信息，在此基础上利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列进行有目的的改造并分离、纯化蛋白质，从而获取自然界没有的、具有优良性质或适用于工业生产条件的全新蛋白质的过程。被称为“第二代基因工程”

蛋白质工程的概述8二、蛋白质工程的诞生1983年，美国生物学家Ulmer博士在《Science》上发表了以“ProteinEngineering”为题的专论，首次明确提出蛋白质工程的概念，标志着蛋白质工程的诞生。Ulmer,K.M.(1983)“ProteinEngineering”,Science,219:666-671.

Theprospectsforproteinengineering,includingtherolesofx-raycrystallography,chemicalsynthesisofDNA,andcomputermodellingofproteinstructureandfolding,arediscussed.

---Deliberatedesignandproductionofproteinswithnoveloralteredstructureandproperties,thatarenotfoundinnaturalproteins.9比较1：新秘蛋白卧的产闲生蛋白惠质工椅程产众生新彼的蛋遇白质傍（工冶程）自然蛋界中躁产生桐新的奥蛋白估质（贿进化鬼）都是飞产生妄了变挺异，节但蛋巴白质作工程朴速度东比自谋然进传化快10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的基因（型）无新基因（型）有新基因（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比较2：基仇因工纲程和员蛋白孝质工论程11比较3：酶订工程广与蛋避白质欣工程读的区策别酶工磨程：将酶添所具记有的求生物常催化惯作用狂，借梦助工庙程学民的手述段，疏应用诵于生菌产、齐生活锋、医婶疗诊效断和邻环境夸保护园等方致面的愉一门洋科学盼技术。酶工怎程的状重点饲在于勺对已徐存酶理的合查理充肤分利革用和啊大量注制备猎。蛋白羽质工蜜程：重点喘则在批于对嘉已存挠在的钢蛋白焦质分胀子的煮改造鹿。随催着蛋壤白质甲工程太的发炼展，笋其成温果也科会应夹用到系酶工稳程中兄，使厕酶工识程成客为蛋劫白质毙工程彻的一漆部分长。12二、融蛋白暗质工陷程的跌产生肃与发缎展为什誓么要码进行炸？（秃需求活）如何酿能进拒行？宴（技支撑宰条件磁）何时弟崛起尽？13需要厦是创醉新的始第一胜动力屋，需求备是发苗明创纷造的冰源泉锄和方卷向，而科火学的姓知识尘是发顽明创顶造的壁工具逐。14me词di突ca或ti粱on1、DE租MA刑ND电S蛋白桂质药助物的梨稳定僻性半衰瞧期不良嫂反应免疫落原性15Ca渣ta瓶ly滤st吉f藏or匀i顺nd昨us册tr旺ie德sDE子MA械ND泛S热稳秒定性化学贞稳定披性压力纯稳定巩性催化浴效率16Ag夫ri鹅cu对lt酬ur知eDE询MA摇ND拖S生物贿学活斯性稳定苦性Co倒w-肚He贯nr危y漂fr繁om按R约os灿li券n佳In损st泥it翅ut虏eMi泉lk商w武it缺h门hi蝴gh奶c寒on聪ce城nt疲ra渗ti根on折o做f叼a1自-a梅nt绝it暑ry签ps兼in17Fr刺an项ci票s晚Cr立ic悟k,签J脊am苏es担W灰at烦so洪n,陪1私96斗219键68Ro监be浩rt扰H退ol诞le掩y,篇Go扇bi富nd督K溉ho踏ra述na泥,皂Ma存rs垦ha丝式ll锯N仅ir喉en陆be斯rg19识33路T熟ho裳ma辩sHu困ntMo秆rg落an182、生扮物技停术的吓发展We持rn柏er费A检rb播er聋,择19巨78煌,忽re五st镜ri磁ct棵io票n养en萌zy指me李sMi鸽ch钥ae做l妈Sm含it怎h,捎19宴93阳,佣Po脚in器t竖mu垂ta顾ti醒onFr敏ed聪er购ic嗓k脖Sa主ng丸er诉,袋19轧80益,达DN极A部Se四qu怜en蜓ci批ngSe灵ve膀ro浙O阀ch曾oa浓,规19升59阅,刃Sy轿nt悼he稼si核s聚of蜘R告NAKa苏ry杆B漂.深Mu荒ll轰is编,唇19余93庸,香PC脾R19Ge真ra栽ld棵M物.墓Ed端el菜ma尼n,股19幸72僵,喝An蚁ti办bo漫dy殃s衡tr蒸uc环tu草reFr覆ed磨er茶ic穷k拔Sa胸ng情er集,店1啦95姨8,渔S荐tr挺uc攻tu赖re级o帆f装in是su抢li联nBr花uc驼e赤Me浅rr拐if业ie逝ld膝,篇19猜84早,泻Pe晌pt财id搬e堪Sy元nt塘he庸si稍s20Jo类hn败B批.瓜Fe越nn川,珍Ko然ic幸hi多T戴an梅ak忍a,更K企ur奋t匀Wü惊th祸ri迈ch苗,破2金00斑2,甲M保as吊s畅an丝式d域NM跃RHe舍rb面er毁t闸A.小H胸au磨pt递ma使n,汉J起er核om位e取Ka粗rl滑e,予1拉98苦5,厕X凑-R涌ay刃C巾ry悦st笑al21蛋白矮质工蚂程诞稳生的艺基础1）新寒的克乞隆技攀术，稿特别樱是完抱整的cD修NA克隆普技术弯；2）快若速测良定DN绩A序列压测定挂；3）从DN弯A序列缠推算使蛋白匠质顺奇序的男较好祝的计苏算机猴程序扒；4）蛋灾白质顾顺序感数据礼库的言建立围，使津一级糊结构森相似赏的蛋崭白能闻被很好快地龙鉴定萌出来智，并烧由此难研究滨其功咽能上妖的相巨似性输；5）对垃原核现生物另和真律核生值物基驳因表挡达调咱控的争进一碌步深崭入了像解；6）用驼基因写体外引诱变庆的化冰学、耍酶学尖和合泽成技遍术的季进展脆；7）X光晶流体学收的进局展，市包括兆较好珍的长巡寿浸提此策略偷，同马步辐持射的测应用啄，电症子区梦域检挣测器类的出低现，全以及鸽计算隔机辅凳助的饼数据荡分析记；8）用膛计算爪机图君像系盐统为谎工具巩直接欠观察粘晶体属数据盲；9）核炎磁共葵振技艘术的似改进寸，使铁溶液府中原张子分乱布能跃得到津直接取检测史。223、蛋益白质伍工程技产生绝的标砍志19最82年，Wi重nt遣er等首虏次报堡道了宪通过辈基因亦定位沈诱变细获得伶改性礼的酪获氨酸tR锻NA合成蔽酶(Na帜tu华re治,2拥99块,1歌98杰2)19挑83年，水美国俭的Ul列me惊r在《S安ci饺en谷ce旁》上首沫先提野出了“Pr喝ot爹ei嘉n合En老gi困ne猎er域in渐g“—沿—蛋白逆质工鸭程诞坐生(Sc料ie冠nc阵e,锣2颠19梁:嘴66典6-刘67慕1.)23DE奶SI蛮GN蔬a敲nd袭P钩RO席DU德CEBE秧TT病ERPR仓OT弦EI化NSBI文OC川HE失MI登CA议LST介RU相CT隙UR纸EFO任LD页DI刑NGTH共ER债MO锈DY何NA愚MI盲C244、蛋贡白质虎工程歇与其园他技娘术相鞠互渗跌透（1）蛋煌白质夕工程活与发某酵工钢程发酵之工程准可以袍利用刑基因弦技术锹和细逃胞杂尊交技目术选旨育出进一大康批生洽长速卧度快元、代激谢能宽力强悄、易候于大藏量表慈达外皇源产兼物的争新菌疲种，贱可为哑蛋白栏质工朵程提筑供优骨良稳晨定的占工程贿菌株思，并奸可为李蛋白触质工出程中闻前期糕材料猎的制嫁备等揉奠定颈重要假基础叠。25（2）蛋您白质韵工程秘与基久因工贤程蛋白羡质工屋程是镜从DN绩A水平馒改变环基因骄入手鸣，通论过体百外重醒组技林术改蜻造蛋晚白质款或设巴计合且成具旅有特杀定功借能新南蛋白迟质的淹新兴缘瑞研究帝领域软，也俗就是艳说蛋业白质激的改找造通忙常需彼要经闯过周凉密的松分子继设计撤，进贿而依炎赖基胜因工是程获忠得突裙变型左蛋白婚质。族目前吃，基凶因工痰程已及为实呆现蛋轿白质厦工程疤提供誓了基哀因克炮隆、灵表达株、突筑变及爆活性判检测扶等关酸键技棕术。26（3）蛋榴白质兽工程口与细汽胞工炊程细胞织工程故是指震以细真胞为河单位装，在购细胞熟和亚今细胞绞水平唱上有蛾目的丈地进河行遗亭传操梳作，剃通过煎细胞命融合掘、核捉移植它等方阔法，肤培养恐出人珠们需则要的染新物职种，滴克服研了源涛远杂塔交的森局限悦性。目前冻，细魄胞工妖程技眨术已支为蛋弃白质棍工程柴提供驳了改杀良性茎状的贩微生享物细乒胞以婚及稳朝定的扶动植撒物细盆胞系诞，以颠便更宅好的宗生产饥蛋白派质；膀另外宋，细径胞工有程可锄通过岔细胞渣融合环、转扮基因够技术墙改变侄生物典的遗钉传性脾状或拢实现厚新型喉生物斗的构怪建，行进而卧为蛋址白质恒的生尖产提赵供更炒多良霞好的腹载体金。27（4）蛋兵白质欺工程伐与酶穿工程由于罚大部御分酶工的化来学本秒质是优蛋白多质，柳因此监酶工固程与值蛋白趟质工惭程的表发展轧密不射可分性。（5）蛋别白质传工程钟与生拼物信休息技互术利用像生物艺信息躺学可趁以进帝行蛋缠白质救结构月的预灵测，颂其目境的就掏是利奶用已普知的些一级灶序列仿来构页建蛋锣白质碰的立反体结著构模姥型。281）蛋白谁质结哀构分菊析2）蛋吴白质结构街预测3）改捞造或陶创造鸡新蛋垒白质三、非蛋白军质工润程的割研究缺内容29每一善种蛋袭白质坟有自炭己独特幻玉的aa顺序，蛋现白质扇功能长部位忆的几亭个aa残基旋决定难着蛋辰白质柏的功罩能，晚这几虾个负迎责功参能的aa残基兴必须鲁处于窗一个目及其移精密右的空散间状疾态下线才能真发挥名功能短。这庭就是硬说，踢只要擦能维持坛蛋白再质结冰构域根的必眠需aa及空爪间构饭象不变自，其北功能雀域的生物旦学活根性就会罢保持灿不变典。所难以只师要改竟变构竭成遗替传密荷码的驱一个展或两雅个碱雁基就清能通捆过改铸变aa达到势改造赔蛋白继质的帮目的忧。1、蛋困白质封结构路分析301、蛋白守质结骗构分膛析（研究开核心羞）1）收递集大贱量的运蛋白鸭质分锄子结栋构的嗽信息2）建井立结边构与颤功能减之间兵关系胸的数勇据3）蛋晌白质征结构俗与功半能之元间关钥系的慨理论顷研究三维膜空间台结构忠的测眉定是哑证明息新结弱构改片变了烟原有稳生物失功能宁的必贝需手油段31主要姥事件加：19衡34年，阁胃蛋他白酶现的x射线棉衍射扇照片J.冰Be沫rn筝al暖,畜D.蔑Cr暑ow准fo租ot19卫57年，快肌红若蛋白塘晶体耍结构Ke价nd央re幕w19友59年，吩血红茧蛋白棚晶体伏结构Pe豪ru梁tz32晶体泳学技现术（x射线圾晶体妈结构动分析躺）：1.对原蔽材料峡的要嗓求：具有炸高度诊的均搬一性盈；影内响因跳素有扁金属胀离子最、辅肠酶或购一些凳成键券的辅帐助集确团的僻变化深或缺寨失；兽蛋白沙质的桨酶解叫、氧岔化和掌还原陵；蛋阁白质炼的聚芳合效决应等2.晶体症生长坚的生摘化条浑件：pH值、般离子笼强度害、沉雅淀剂迁和添斗加剂腥的浓兴度等测因素缺陷竞需要尿分离瓣出足誓够量锹的纯踢蛋白命质（狱几毫是克-几十著毫克疯），雁制备肾出单娘晶体休，然吹后再催进行恒繁杂往的数窜据收妙集、堆计算任和分踪蝶析蛋白匙质结府构分赚析主无要技阵术33多维右核磁枕共振口波谱最技术干：二维竞同核冲核磁显共振胖方法引：对氢凤原子财核的朵二维迁核磁筑共振不信号罪进行配分析驼，主蝴要用战于β类蛋炮白质多维屋异核配核磁瓶共振朵方法题：1H、13醋C、15队N，主嫌要用妻于分仓子量锣高于10苏kD势a的蛋止白质触和α螺旋群的多返肽冷冻犁电镜技术:避免羡了普似通电景镜制沫样的税脱水准过程灿，不办破坏裂蛋白制正常衔结构腊并且匀分辨厉率更纹高，境尤其宅适用惯于大类分子杆蛋白挪复合修体的钢结构王解析蛋白葛质结宇构分箩析主寺要技昌术3435施一戴公1.St警ru王ct洪ur结e宇of疯a斑Y粉ea套st主S测pl脏ic献eo高so调me包a勇t嚷3.封6颤An阻gs丑tr鱼om茫R什es涂ol零ut滩io皮n,案10起.1慰12间6/sc乖ie坊nc字e.a拥ac批76倦292.也S玩tr磨uc炊tu伙ra盼l悬ba歼si捕s沸of微p垮re宁-m盟RN器A丸sp洪li蹄ci缘瑞ng黎.冬10查.1侧12级6/sc移ie筋nc绕e.a厦ac攀81冈59蛋白诱质空牲间结攻构的被测定葛已经谣成为嚷生命药科学著的“聋瓶颈奸”美国NI市H投资1.论25亿美质元，怎计划忽测定1万个锦蛋白因质晶挑体结厕构；日本RI春KE李N将建16台高罚分辨绑率核兰磁共庄振仪专，用编来测蛾定小邻分子耍蛋白镜质结深构技术宿上的庆障碍盒：在克治隆、畜表达冻、纯俊化和期结晶刑过程鸦中，令大约20个蛋词白质温中能径得到1个可姿供结据构测连定的降晶体莫，并喜且一否些蛋梯白质讨（膜宋蛋白轮）根宴本不应可能忽被结槐晶现阶迷段主监要研排究手匀段：根据逼氨基诊酸序芝列从惊理论敞上计摧算其苦相应忆空间膏结构达成为呜蛋白跳质领沸域内尊科学它家们棉的奋像斗目揪标研究名现状361）蛋白导质结雀构分埋析2）蛋仪白质始结构邻预测3）改醉造或及创造时新蛋火白质三、捞蛋白朵质工香程的龙研究矩内容372、结茫构预肿测对天坟然蛋速白质虚结构挨与功男能分炸析建薄立起俊来的即数据栗库里手的数绵据，乒可以仙预测阻一定乒氨基风酸序队列肽占链空坚间结持构和丽生物跌功能根据避特定硬的生透物功漆能，饺设计撇蛋白纹质的键氨基偶酸序哲列和询空间届结构381、理赠论分饼析方萄法或横从头练算方爽法(A践b伸in瘦it棕io仰)：该始类方麻法假坏设折使叠后格的蛋崇白质船取能魄量最领低的止构象2、统勾计方姻法：齐对已仰知结骄构的赠蛋白北质进若行统运计分窑析，杜建立题序列光到结嫩构的模映射形模型纺，进脊而根并据映拘射模糠型对胀未知御结构郊的蛋压白质晚直接栗从氨愁基酸灯序列绑预测幅结构识。这轿一类碍方法湖包括考经验振性方辣法、级结构摩规律食提取婚方法湖、同伐源模桐型化汽方法庸等2、结毅构预汤测39生物添信息护学分为析技圆术蛋白随质结丽构的臣预测移和设六计40主要内技术波：分子与动力叛学、俩分子纺热力睁学等习，根茶据能饥量最稿低、晨同一明位置狭不能辜同时世存在她两个贵原子里等基徒本原云则分利析计砖算蛋素白质陶分子鸦的立乘体结般构和访生物它功能研究宏现状颤：尚在槽起步撑阶段411）蛋白撒质结矮构分累析2）蛋垮白质鞋结构睁预测3）改寄造或喇创造畏新蛋莫白质三、足蛋白果质工货程的哈研究搬内容42蛋白汁质分幼子设疗计按锅照被条改造炼部位数的多赏寡分捉为三饱种类税型：3）改齐造或腊创造久新蛋忧白质“大改息”，膜即在抵了解挨蛋白腿质结苦构和牧功能捡的基樱础上苏，从席一级孩结构薄出发欠，设爪计自衔然界承不存资在的全新加蛋白慕质。“小改临”：跳对已仅知结择构的隔蛋白僵质进谜行几个伏残基的替南换来费改善印蛋白么质的虚结构蔽和功睬能；“中改光”：右对天叶然蛋卵白质伍分子震进行狮大规麦模肽绝链或娱结构奋域替币换以布及对鹊不同伟蛋白胡质的抖结构拣域进粪行拼接下组装；431）物粮理、乒化学疮法：对蛋方白质斧进行杏变性砌、复垫性处景理，模修饰贸蛋白住质侧磨链官潜能团河，分肢割肽巨链，知改变葬表面己电荷冰分布逗促进仙蛋白赞质形族成一渴定的弦立体梳构像就等等2）生顽物化进学法壁：使用蹦蛋白俩酶选撒择性梦地分链割蛋弟白质些，利稀用转拌糖苷弱酶、晋酯酶俊、酰减酶等唱去除寇或连保接不坊同化勾学基控团，贼利用讽转酰收胺酶缴使蛋米白质舞发生闹胶连呈等等缺点润：缺乏绢特异层性，听不能著针对取特定棵的部暗位起铲作用3）基达因重须组技园术或艺人工挽合成DN红A：可以缘瑞改造康蛋白另质而崭且可技以实黄现从润头合失成全瓶新的虑蛋白痛质创造贫和改暴造蛋娱白质欺方法亿：44修饰递目标垂明确在确臣定基腹因序株列或吸氨基炼酸序吃列与唯蛋白追质功州能之扁间关友系之捡前，折宜采汽用随混机诱蛮变，死造成打碱基厅对的雀缺失遥、插以入或兽替代孔，这廊样就热可以填将研嫌究目趋标限者定在浆一定禽的区美域内洗，从驶而大液大减语少基备因分灯析的游长度纺。一旦习目标DN嘉A明确争以后她，就望可以众运用招定位贵突变苏等技宏术来馋进行尽研究45蛋白否质工愁程的乖研究脖策略生物脉学功两能蛋白畏质工峰程基因氨基掌酸多肽暗链蛋白播质三维迅结构DN忠A合成分子贷设计预期宅功能转录双、翻股译DN开A合成生物押学中便心法咏则反向舟生物约学46蛋白甘质工望程操淹作流极程纯化渴蛋白酱质合成峡寡核稼苷酸晶体棒结构郑模型蛋白状质结依构功揪能研呀究基因亮文库克隆营化基葵因计算让机辅年助设塌计M1沿3克隆分子带性质脏及分个子定狱向改炸造方发案DA妄N序列分子勿测试甘性质表达仿载体纯化抖突变供型蛋泪白质突变魄体47改变穴现有谣蛋白愚质结羡构的恐步骤

分离纯化目标蛋白质

分析

蛋白质的一级结构

分析蛋白质的三维结构及结构与功能的关系根据蛋一级结构设计引物、克隆目的基因根据三维结构和结构与功能的关系及蛋白质改造的目的设计改造方案对目的基因定点突变改造后的基因在宿主细胞中表达分离纯化表达的蛋白质分析舱功能资和评程价是否漂达到叼设计完目的48蛋白穷质工芽程的法支撑雾技术蛋白京质结爱构解叫析技榴术生物棍信息遣学分叹析技清术定点济突变扇等遗建传操森作技葡术49各类昆氨基喂酸自私动测雨序仪蛋白姥质结仿构解胳析技宽术50X-鼓ra毅y扯cr慢ys叼ta浓ll灯og连ra领ph秀ic坏El拴ec卡tr篮on胀D掠en餐si抛ty臂M贯ap蛋白胀质结渴构解粗析技奥术51蛋白战质结叛构解浓析技回术核磁冒共振捕技术Nu壳cl导ea侦r仪Ma携gn尤et惑ic斥R果es别or征re腥nc析e52电子若显微溪技术蛋白留质结筐构解井析技君术53生物捧信息银学分印析技壶术数据步库PD架B/扭RC项SB咬(快Pr汽ot菠ei财n托Da热ta凝ba麦se葡)（）SW斤IS溪S-澡PR眠OT（）PI想R（）54PD隆B/奋RC劲SB年(浇Pr脉ot拉ei用n种Da疗ta肚ba仁se命)蛋白俯质结肠构数炭据库(P巧ro穿te巩in帅D终at滑a射Ba域nk饲,简称PD银B)是美霉国纽婶约Br盆oo发kh覆av犯en国家饶实验锹室于19住71年创咸建的野。PD惑B是目溪前最遍主要困的收冻集生劫物大否分子(蛋白教质、泼核酸舅和糖)三维伯结构声的数大据库,是通粗过X射线泄单晶榜衍射歉、核喇磁共极振、吊电子沫衍射摔等实委验手其段确胶定的释蛋白锡质、虚多糖却、核魂酸、驰病毒塞等生笋物大俗分子誉的三上维结窑构数中据库认。55SW弊IS球S-输PR芬OTSW军IS血S-叙PR瞧OT金是斧由归Ge否ne焰va络大火学和凭欧洲避生物丽信息阵学研挣究所往（绿E皱BI淋）宏于施1画98请6缩慧年联皆合建释立的柜，它开是赢目疑前狂国子际拉上螺权威讨的肢蛋辱白宪质灵序敞列数糟据贼库即。崇S霸WI鞋SS讨-P侦RO冻T坐中的信蛋散白放质映序谁列是腊经寒过仇注誓释垒的。兽S抓WI裤SS胸-P棒RO固T害中的员数据仔来源允于不厦同源块地：析（鞋1张）慕从核仇酸数樱据库撕经过度翻译袋推导稼而来渠；得（终2科）从倚蛋白缓质拖数据弃库语PI退R翁挑选盖出合勾适的搁数据骑；调（貌3凉）从宏科学塘文献间中摘抓录；思（况4挺）甚研究负人员惯直接森提交像的蛋句白质剂序列愉数朝据盼。56PI锣RPI爬R全称Th胞e玩Pr区ot描ei絮n权In抽fo询rm糕at帐io钞n狠Re烦so超ur隙ce，是箭一个秤集成导了关降于蛋母白质损功能项预测兔数据朽的公绸共资窄源的汽数据干库，咽其目岸的是咳支持饮基因膀组/蛋白抛质组渠研究喜。PI眯R提供述了在检超家齐族、太域和较模体纽奉水平落上的饺对蛋陕白的收分类吴。PI嚼R同时今提供湖了蛋烘白的讽结构岂和功柿能信注息，草并给晨出了碰与其罪他40个数说据库烈之间故的相芝互参伴考。57四、面蛋白般质工个程的耽应用58医药惩领域生物尸材料能源舞领域农业弹领域工业跪领域其他下领域提高葬酶的蛙热稳顾定性延长衔制品尿在体万内的撑半衰阶期提高浪蛋白炒质的为抗氧橡化性提高焦重组用蛋白晴质的李活性矛及稳子定性降低绳制品抹的免炒疫原阶性改变宣酶的朋催化际效率提高爪酶的政专一尺性蛋白竟质工方程技走术应雕用解赚决的沉问题59实际芳应用区方面:到目标前为第止尽土管人秤类已鞠经发克现了处数千浅种酶,但是耽真正室具有知商业询价值络即每页年销询售额偿可超捆过10轧00万美愚元的洁酶不坛过数胃十种涛。迫盈切需升要对堪酶进莲行改岩造。60蛋白蠢质工晚程在漆酶工集程中题的应寺用诱变牲蛋白鄙质悲氨史基酸宁突变欢原乏定目谣标违结果T4溶菌锦酶Il绒u→给Cy咸s构建飘二硫撇键看成团功增加挠热稳边定性枯草卧杆菌Gl商y→赏Ly降s拓宽垃酶作化用的约成挺功蛋白冈酶丛底物嫁范围Al弯a→煎Le梢u提高说抗氧司化性蛙能α-抗凝情酶Me持t→末Va旬l提高样抗氧渴化性始能兰成氏功胰蛋证白酶Gl失y→提Al帅a提高兼酶水究解专榴一性慕成冈功β-内酰筑胺酶Se善r→厦Cy欣s验证Se嘉r对该抄酶舌成纯功的重笋要性β-干扰役素Cy助s→年Se障r提高俊稳定卫性然成钳功白细肥胞介棵素-2冒Cy挎s→字Se刷r提高老产物神活性不成村功二氢授叶酸她还原殃酶As眠p→竿As吗n验证科酶的谦活性流成挣功中心翻还原凉酶611）提免高蛋臣白质市的稳椒定性如葡闭萄糖惨异构滴酶邮（GI）突娃变型GI比野物生型盾的热毅半衰樱期长玩一倍枣；最厕适反明应温其度提扒高10愧-1扰2℃；酶浅比活柔相同2）融殊合蛋模白质化学集合成录的脑啡凤肽（En虚k）N端5肽编台码区届，通悔过一嫁连接3肽编喷码区肌与人α1型干零扰素IF察N基因遗连接委，在前大肠洗杆菌圈中表窝达这荷一融借合蛋幸白贴，融罢合蛋浊白抑病制肿蜘瘤细原胞生拨长的茄活性幻玉显著隶高于稼单纯桐的IF某N蛋白敬质工诵程在笔医学欲上的估应用623）治稀癌酶盼的改霞造如疱迁症病机毒胸遣腺嘧廉啶激屯酶(T歇K)是一尤种治雁疗癌板症的牵酶，姥从大霞量的程随机疲突变排中筛抱选出垮一种证，在乌酶活决性部须位附雨近有6个氨舌基酸煌被替察换，数催化奇能力返分别供提高晓数十览倍。4）蛋剧白质洋活性锐的改聪变将胰览岛素B链改代为B2原8L循ys－B2们9P绞ro，获唐得单筋体速场效胰榴岛素鉴。该贪速效论胰岛屋素已秘通过硬临床毛实验虾。63胰岛鬼素治传疗猪人全球做已诊翻断的Ⅱ型糖葱尿病炼患者炼达1.麻3亿人找，我厘国已劫超过40狠00万人.中国音城市认人口兔治疗书糖尿糠病每构年直毯接人顷均医确疗花疑费为45疮1美元杆，治辈疗患腾有糖轿尿病蝇并发叹症的帝患者愚花费具则高药达16透94美元所。在渔糖尿挨病用差药中白，胰砖岛素幼是最抗有效朗的糖贫尿病虫治疗蚁药物怎之一迫，也莲是1型糖腔尿病粒人惟按一的黄治疗絮药物米。此贫外，唱还有30锁%～40绍%的2型糖国尿病葡患者雨最终择需要粉使用刃胰岛济素。64胰岛展素的舅改造天然学胰岛帐素的秆缺点:在高涌于生退理浓悦度(1棉0-8~1架0-1延0mo励l/沿L)自身酸聚合[药用耻浓度浙高,>烧1辉0-4mo池l/晶L]发挥柄生理恒功能卡需要亏单体知形式跳与专荒一受狂体结纽奉合目标:研制忘以单招体存朽在的祥胰岛佩素65解决故途径基于类胰循岛素滨生长味因子IG训F-铜1是以逝单体进形式设存在,将胰桐岛素B链的B2墨8-狡B2透9的残豆基序幸列颠身倒成IG摔F-初1相应伙序列向胰备岛素软二聚列体形置成面珠引入象带电遣荷或食具有圣大的枣侧链残的残盟基,以阻锻碍二蚕聚体件的形阴成中国胖科学C辑20笼02；32（4）6667胰岛尊素的透缓释限改造胰岛固素属梨小分衣子蛋牺白,皮下商注射侵进入撇血液德后被姓快速旅代谢,给药叼频繁运用占不同遗策略科对其桶缓释,减少方给药斗次数维持铃血药毫浓度,防止午胰岛辱素浓拉度过耻高造猫成低附血糖问题68地特遥胰岛和素诺和给平（Le恳ve足mi域r）诺和秒诺德20须13年销赞售额18亿美北元5）嵌东合抗娇体和凉人缘保化抗我体嵌合经抗体就是腊用人怜抗体特的恒角定区韵替代结鼠单居克隆磁抗体锣的恒佩定区毯，这幸样它雹的免呼疫原尚性就猾显著染下降人缘所化抗号体就是翼将抗腹原吸刺附区岩域嫁清接到抄人抗狮体上晓，这粱样抗邻体上谊的外锡源肽追链降值低到匙最小舱，免贡疫原烦性也归就最掠小爱。人敌缘化滔抗体难如治概疗脊型髓性朽白血刚病的AN咏TI－CD童33等，绕其免宰疫反逐应可贝以忽钢略不藏计。69饲料娘用酶病的分捆子改该良与液产品孟研制饲料童用抗百菌肽锹的分定子改惠良与布产品勉研制重要谈农作淋物蛋医白质由标记缓的分钳离鉴射定食品环用酶储及抗狼氧化筝酶的面分子悠改良疑与产害品研持制有机肢磷降荣解酶却及毒月素解动毒酶鸭的分析子改颗良与位产品投研制重大篮动物洲疫病压快速苦检测衰试剂误的研进发蛋白摸质工药程在法农业阻方面亚的应必用70意义在医苏药、少工业指、农屠业、抖环保涝等方商面应斩用前风景广监泛对揭永示生装命现编象的闲本质麦和生替命活渗动的守规律炊具有冤重要狮意义是蛋轮白质性结构疮形成演和功揭能表深达的甚关系旺研究斤中不吓可替纪代的宏手段基础脚研究揉、应夹用开蚀发711.构象盐的快傲速测广定手耀段:以分挂子定不向改党造为绑目标撤的蛋邻白质笼工程通须借俗助于分精确呀的三扛维结窃构信赛息,而目念前主剑要靠X-射线今单晶奥体结焰构分梨析,受到麦单晶重培养挠的限宣制。方目前吸正在围寻求述通过切电子造衍射洪三维橡分析占、二夕维核笔磁共剥振等照手段寨来克宵服上胳述限填制蛋白宗质工胁程存糊在的跨问题722.基因驻高效社表达密以及需有效饺的下拢游技石术寻找抵高效钉表达漆载体窃、分遣泌性成寄生呈系统朗以及晨各种占高效尚批量圣分离肾技术户是克佛服这微一限惊制的松关键蛋白那质工研程存堂在的名问题73复习致思考次题掌握墓蛋白漆质工修程的赛概念熟悉倚蛋白盲质工诞程的必基本足研究络内容关注固蛋白臭质工跃程领沉域，纹了解扫蛋白品质工邮程在婚生命去科学糕中的鸽应用尾及意副义747519牌26年，Su论mn垮er从刀昆豆中辣提纯骂了脲水酶，喉首次问证明圆酶的洁本质驼是蛋愿白质杀。19光32年，秧英国屑化学鸭家Kr跃eb茫s等提派出合滚成尿洞素的傲鸟氨罗酸循之环多厉酶反五应途货径。19著37年，Kr肢eb舱s公布秃了三挺羧酸洒循环初的研乏究成污果。19导40年，举德国汤生化浆学家Em义bc铅le降n和Me予ge谈rb竿of公布粪了糖世酵解趣途径遥。随晋后，呆脂肪兰酸氧链化和亦核苷怖酸代生谢途怨径也毫相继务被阐杜明。伐同时烘期，栏我国完生物夸化学灾家吴临宪等痛提出佩蛋白能质变座性学既说。3、生任物技墨术的蒙发展7619好53年，荷英国宵生物敢化学合家桑沈格破绸译出白由17种51个aa组成兼的牛何胰岛锤素两姥条多律肽链钩的全钢部结维构。19慌65年，惧我国扑首先截在世幸界上今成功档人工洒合成摘了具论有天鹿然生躁物活胆力的颤蛋白世质——结晶现牛胰父岛素叛。19疏75年，O’碗Fa酬rr屠el建立旁了双脉向电络泳（2-赏DE）技诸术，悔可以眉用于信组织鸟与细难胞中惠大规郊模蛋抓白质你的分兔离。20世纪80年代刮末期皆，Hi巡寿ll泳en授ka俊mp发展盯了激芦光解渐吸质爽谱，Fe守nn设计南了电局喷雾盐质谱环，可资以高基效、想精确熊地测监量生长物大识分子腹的质焰量并最测定苍部分典序列要，进器而用关于数雾据库过的检盘测；Ma臣nn通过嫂建立户“肽货指纹婆图谱赞与肽屯序列笼标签倾”等听技术逮，实轿现了巡寿质谱桑准确泛、快盛速、历自动蔑化和货大规侄模鉴蕉定蛋援白质康的飞蔑跃。7719贺82年，Wi含nt东er等首还次报既道通磨过基组因定赞点诱砌变获替得改继性。19强83年，Ul蓝me坟r在《S第ci刺en耕ce叛》上发垄表了煤蛋白冒质te荒in杆E州ng符in徒ee培ri冻ng的专励论，嫌标志柜着蛋些白质针工程混的正肃式诞狭生。19主82年~1蛾98疑5年，Fo栏rs跳ht等对荣酪氨柏酰tR桂NA合成课酶的历分子陪进行捎了改纺造，茎根据X射线增衍射粉实测桂该酶待与底搜物结纱合部滔位的红结构锅，通撕过定捆点突彼变技挖术改在变与赌底物旋结合富的aa残基技，还因用动慈力学液方法湿测量尊所得歉变体放酶的罗活性柱，深际入探揭讨了岗酶与虾底物添的作管用机唤制，桐这就未是最竭早的派蛋白求质工俗程。7819拜84年，Pe私rr归y通过逐将溶件菌酶宪中Il壮e3改成Cy登s3，并裕进一辣步氧摧化成Cy爸s3陷-炮Cy额s9欧7二硫航键，菜提高净了酶收的热庙稳定施性，责显著物改进乳了溶匆菌酶身在食飘品工牛业的移应用丛价值址。19劲87年，Fo锐rs铜ht将枯株草杆嫂菌蛋异白酶航分子秧表面相的As恋p9押9和Gl蛛u1走56改成Ly债s，而浙导致圆活性堪中心Hi桥s6舒4质子pK还a从7降到6，使蚂酶在pH扬=6时的踏活力崭提高10倍。短工业张用酶逝最佳p