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1.4 蛋白质工程的崛起

1.4 蛋白质工程的崛起. 思考. 怎样让一种生物的性状在另一种生物中表达？ 在种内可以用常规的杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了 , 则应采用什么技术？. 杂交育种. 基因工程. 生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中产生的，它的结构和性能不能完全满足人类生产生活的需要。. 例如：干扰素是动物体内的一种蛋白质是一种抗病毒抗肿瘤的药物，但在体外保存相当困难。于是我们要对现有的蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们由开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。. 干扰素（半胱氨酸）. 干扰素（丝氨酸）.

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1.4 蛋白质工程的崛起

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  1. 1.4 蛋白质工程的崛起

  2. 思考 怎样让一种生物的性状在另一种生物中表达？ 在种内可以用常规的杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了,则应采用什么技术？ 杂交育种 基因工程

  3. 生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中产生的，它的结构和性能不能完全满足人类生产生活的需要。生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中产生的，它的结构和性能不能完全满足人类生产生活的需要。 例如：干扰素是动物体内的一种蛋白质是一种抗病毒抗肿瘤的药物，但在体外保存相当困难。于是我们要对现有的蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们由开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。

  4. 干扰素（半胱氨酸） 干扰素（丝氨酸） 体外很难保存 体外可以保存半年 满足人类生产和生活的需要 一、蛋白质工程崛起的缘由 例如： 改造 玉米中赖氨酸含量比较低 玉米中赖氨酸含量可提高数倍 天冬氨酸激酶 （352位的苏氨酸） 天冬氨酸激酶 （异亮氨酸） 改造 二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺） 二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸） 改造

  5. 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。 对天然蛋白质进行改造，你认为应该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？

  6. 通过对基因的操作来实现，因为基因决定蛋白质的合成。通过对基因的操作来实现，因为基因决定蛋白质的合成。 血红蛋白

  7. 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）

  8. 讨论：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—…… （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。有多少种？ （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）？

  9. （1）mRNA序列为： GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C） 脱氧核苷酸序列： CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G） （2）确定目的基因的碱基序列后，就可以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。

  10. 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。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。 蛋白质工程的概念 • 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，以满足人类对生产和生活的需求。 前提： 了解蛋白质的结构和功能 原理： 改造基因（基因修饰或基因合成） 目的： 定向改造或制造蛋白质

  11. 蛋白质工程的进展与前景 • 蛋白质工程目前的现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的高级结构，而科学家目前对大多数蛋白质的高级结构了解还很不够。

  12. 比较基因工程和蛋白质工程

  13. A • 关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是（ ） • A．都是分子水平上的操作 B．基因工程就是改造基因的分子结构 • C．蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构 • D．基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质

  14. C • 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据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 • A.①→②→③→④ B.④→②→①→③ C.③→①→④→② D.③→④→①→②

  15. 枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。 • （1）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是。 • （2）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有个碱基对发生变化。 • （3）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质进行。 蛋白质工程 1 稳定 少数氨基酸的替换

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