2023学年完整公开课版蛋白质工程

1.4蛋白质工程的崛起转录DNARNA翻译肽链复制复制折叠等具有空间结构的蛋白质表达生物特有的功能或性状天然蛋白质的合成过程遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变蛋白质工程崛起的缘由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）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改造改造蛋白质工程就是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质，甚至是自然界不存在的蛋白质。蛋白质工程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，以满足人类的生产和生活的需求。一、蛋白质工程的崛起二、蛋白质工程的基本原理1、目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。讨论1：蛋白质工程的目标是什么？2、蛋白质工程的原理：基因改造3、基本途径：从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对应的脱氧核苷酸序列（基因）

蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。讨论2：蛋白质工程操作思路与基因工程有什么不同？基因工程遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应用的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列，可以创造出自然界不存在的蛋白质。三、蛋白质工程的进展和前景讨论3.研究蛋白质工程，有成功的例子吗？有，科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效性药品。讨论4.研究蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，为什么？主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，这种高级结构十分复杂，而目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够，要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需经过艰辛的探索。讨论5.蛋白质工程的前景如何？生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面。用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点，因此有极为广阔的发展前景。项目蛋白质工程基因工程

操作方法结果

操作对象操作流程区别联系基因的改造、合成基因的剪切拼接、导入获得自然界未有的蛋白质所得到的蛋白质是自然界存在的基因蛋白质工程获得目的基因后，需要进行基因工程的操作来获得预期蛋白质探究：你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？

酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。

通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充