1.4　蛋白质工程的崛起 (2).pptx

1、知识回顾,基因工程的实质是什么？,将一种生物的基因转移到另一种生物体内， 后者可以产生它本来不能产生的蛋白质，进 而表现出新的性状。,思考：,基因工程产生的蛋白质是否完全 符合人类生产和生活的需要？,专题1 基因工程,1.4 蛋白质工程的崛起,案例资料： 人体内过量BAFF蛋白刺激B淋巴细胞过度增殖分化，从而引起自身免疫疾病。 人体内TACI蛋白能够与BAFF结合，抑制B淋巴细胞过度活化, 抑制自身免疫疾病。 最新发现一种蛋白质能够通过自身的CRD2区域增强与BAFF结合 蛋白类药物在体内易被消除, Ig蛋白的FC区域能延缓蛋白被消除速度，延长药物蛋白体内发挥作用的时间。,案例资料： 人体内过

2、量BAFF蛋白刺激B淋巴细胞过度增殖分化，从而引起自身免疫疾病。 人体内TACI蛋白能够与BAFF结合，抑制B淋巴细胞过度活化, 抑制自身免疫疾病。 最新发现一种蛋白质能够通过自身的CRD2区域增强与BAFF结合 蛋白类药物在体内易被消除, Ig蛋白的FC区域能延缓蛋白被消除速度，延长药物蛋白体内发挥作用的时间。,问题1：若你是一名科研工作者，您能设计一种“新型药物蛋白”, 使其成为治疗自身免疫疾病的有效药物吗？,新型药物蛋白：CRD2TACIFC,问题2： 要获得CRD2TACIFC新型蛋白，直接对天然蛋白TACI改造还是对基因改造，为什么？,不可行：直接改造TACI得到的新型蛋白质不能遗传

3、； 直接改造蛋白质难度较大,提示： 1.直接改造天然蛋白质能否长期获得稳定的新型蛋白药物 2.蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构了解很少,问题3： 根据提示进行分析，你能为“改造基因”提供可行方案吗？,基因 DNA,蛋白质 三维结构,氨基酸序列 多肽链,基因 DNA,mRNA,方案：,从预期的蛋白质功能出发 设计预期的蛋白质三维结构 推测应有的氨基酸序列 找到相应的脱氧核苷酸序列,1、怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？ 请把相应的碱基序列写出来。,某多肽链的一段氨基酸序列是： -丙氨酸-色氨酸-赖氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸-,丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：U

4、GG 赖氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：UUU、UUC,讨 论3,2.确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？,根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。,蛋白质工程定义,蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与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。,蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。,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。,满足人类的生产和生活的需求。,通过对编码蛋白质的基因进行改造来改造蛋白质。,必须借助基因工

5、程实现大量生产。,方法一：工程菌大量生产 方法二：乳腺生物反应器、膀胱生物反应器,问题4:获得CRD2TACIFC新型蛋白的目的基因后，如何大量获取该药用蛋白？,问题6： 请你谈谈蛋白质工程和基因工程有什么区别和联系？,蛋白质工程中包含基因工程， 蛋白质工程称为第二代基因工程,区别：,联系：,蛋白质工程的进展和前景（阅读课本28面）,1.进展,胰岛素速效型药品,2.前景,制作电子元件,3.现状,蛋白质工程目前成功的例子不多,原因是对蛋白质的高级结构了解不够。要设计出更加符合人类需求的蛋白质还需经过艰辛的探索。,应用于微电子方面,具有 、耗电少和 的特点,体积小,效率高,阅读课本26页蛋白质工程

6、崛起的缘由，归纳总结两个蛋白质工程的应用实例。,例如：,蛋白质工程的应用实例,本节小结,1.蛋白质工程的流程。 2.蛋白质工程的定义。 3.蛋白质工程与基因工程的关系。 4.蛋白质工程的应用和发展。,(,),1、蛋白质工程的基础是 A基因工程 B细胞工程 C酶工程 D发酵工程,课内回馈练习,A,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,D,课内回馈练习,3、蛋白质工程中的蛋白质分子设计的首要任务是 ( ),A改变控制蛋白质合成的基因 B合成新基因 C构建新蛋白质的分子模型 D弄清蛋白质的结构与功能,课内回馈练习,D,4、蛋白质工程的基本流程正确的是（） 蛋白质分子结构设计DNA合成 预期蛋白质功能 根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A.B. C.D.,C,课内回馈练习,5、有关基因工程与蛋白质工程的说法中，正确的是,(,A通过基因工程产生的蛋白质都能符合人类的需要 B通过基因工程能得到自然界不存在的蛋白质 C蛋白质工程通常是对蛋白质的结构进行直