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1、蛋白质工程的崛起.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：将一种生物的基因转移到另 一种生物体内，使后者产生本不能产生的,进而表M新的蛋白质(2) 基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。2、天然蛋白质的不足天然蛋白质是生物在长期辿L过程中形成的， 它们的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不 一定完全符合人类生产和生活的需要。3、蛋白质工程的目的疋宀丫生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质例如:讦扰素（半胱氨酸）体外很难保存改造干扰素（丝氨酸）体外可以保存半年翌随赖氨酸含量世较低 天冬氨酸激酶改造（352位的苏氨酸）玉米中赖氨酸含量可提高数倍天冬氨酸激酶（
2、异亮氨酸）二氢毗喘二竣酸合成酶（104位的天冬酰胺）改造二氢毗陀二竣酸合成酶（异亮氨酸）许多工业用酶是在改变天然酶的特性后，才使之适应生产和使用需要的.二.蛋白质工程的基本原理1、蛋白质工程的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。2、原理：改造基因（基因修饰或基因合成） 3天然蛋白质的合成过程转录翻译DNA （基因） mRNA蛋白质基因表达（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由于基因决定蛋白质，要对蛋白质的结构进行设计改造，虽 终还必须通过基因来完成4、蛋白质工程的基本途径预期的蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列
3、I找到相对应的脱氧核昔酸序列（基因）蛋白质工程流程图A件詢功統1.从预期的蛋白质功能出发2.设计预期的蛋白质结构3. 推测应有的氨基酸序列4-找到相应的脱氧核昔酸序列;蛋白质工程的主要步骤通常包括：(1) 从生物体中分离纯化目的蛋白；(2) 测定其氨基酸序列；(3) 借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能 地了解蛋白质的二维畫组和三维晶体结构；(4) 设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化,包括折叠与去折叠等对其活性与功能的彩响;(5) 设计编码该蛋白的基因改造方案，如点突变;(6) 分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。ONA链）D YA （单准）3* g iiWiA蛋白质工程的概念
4、基础：蛋白质的结构和功能途径:基因修饰或基因合成目标：改造或制造新的蛋白质，满足人类的生产或生活 的需要蛋白质工程的实质：是对编码蛋白质的基因进行改造比较基因工程和蛋白质工程基工程蛋白质工程相同点 都要改都属于平产生新的产生的蛋白质联系工程以工程为基础, 工程的应用和延伸项目基因工程蛋白质工程操作起点目的基因预期的蛋白质功能操作核心基因表达载体基因过程获取目的基因T 构建表达载体- 导入受体细胞T 目的基因的检测与表达预期蛋白质功能T 设计蛋白质结构T 推测氨基酸序列一 推测脱氧核昔酸序列T 合成DNAt表达出蛋白质目标定向改造生物的遗传特 性，获得人类所需的生 物类型或生物产品定向改造或生产
5、人类所 需的蛋白质结果生产自然界中已有的蛋 白质生产自然界没有的蛋 白质联系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。因为对现有蛋白质的改造或制造 新的蛋白质，必须通过基因的修饰或基因的合成.三、蛋白质工程的进展和前景1、前景诱人：如用此技术制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高 的特点。2、难度很大：主要是目前科学家对大多数蛋白质的高级结构 的了解还很不够o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-丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：UGG 赖氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：AUG 苯丙氮酸: UUU. UUC、讨论：1、怎样得出
6、决定这一段肽链的脱氧核昔酸 序列？请把相应的碱基序列写出来。mRNA序列GCU （或C或A或G） UGGAAA （或G） AUGUUU （或C）脱氧核昔酸序列CGA （或G或T或C） ACCTTT （或OTACAAA （或G）GCT （或C或A或G） TGGAAA （或G）ATGTTT （或C）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） ?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 方法或可以通过基因的定点诱变技术来改 变后从基因文库中获取。练习检测1.关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法 不正确的是（D）A. 是生物在长期进化过程中形成的
7、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蛋白质空间结构肽链结构D.基因结构 3下列关于蛋白质工程的说法错误的是（B ） 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练习检测4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（AA、蛋白质工程以基因工程为基础B、蛋白质工程就是酶工程的延伸C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质练习检测5、蛋白质工程的基本流程正确的是（C 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昔酸序列A.C. D.（D练习检测 6、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（D ）-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