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酶与蛋白质工程 酶与蛋白质工程 考查课： 24学时讲课（1-12周），8学时上机（8,9周一下午6-9节615） 成绩构成： 1、平时（出勤，课堂表现，上机作业及报告、小测验、期中考试等）70% 2、期末考试30% 作业1：蛋白质（或酶、肽）结构分析文献综述 1、查文献，选定蛋白（或酶、肽） 登录号或序列已知，研究背景，重要价值（应用意义、科学理论价值），写出文献综述，列出参考文献。 2、第3周交文献综述。 作业2：抗菌肽（或蛋白质、酶）分子改造（或分子设计）文献综述 1、查文献，选定肽 序列已知，研究背景，意义，别人工作，优点与不足，改造思路。 写出文献综述，列出参考文献。 2、第5周交文献综述。 作业3：蛋白质结构分析上机 1、某一目标序列分析（生物信息学分析） 序列理化性质（分子量，等电点，…） 同源分子，序列比对，相似值，系统树图… PDB登录号，三维结构图 家族归属，组织分布等性质 2、写出软件或网络服务器网址，用法。 3、分析越全面，软件或服务器功能使用越多，成绩越高，可独立完成，也可2-4人一组合作（明确写出分工）。 4、最迟第8周上机完成，上机时操作检查。交报告打印版及电子版。 作业4：抗菌肽分子改造上机 1、序列理化性质分析：分子量，等电点，氨基酸组成… 功能相关结构分析：二级结构：螺旋，折叠，跨膜，… 分子改造 比较分子改造前、后，相关序列理化性质、功能相关结构差别 2、写出软件或网络服务器网址，用法，列出参考文献。 3、分析越全面，软件或服务器功能使用越多，成绩越高，可独立完成，也可2-4人一组合作（明确写出分工）。 4、最迟第9周上机完成，上机时操作检查。交报告打印版及电子版。 一、酶与蛋白质工程的简介 基因工程是遵循中心法则 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→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列 可以创造自然界不存在的蛋白质。 蛋白质工程的基本途径及其现有天然蛋白质的生物学形成过程的比较 二、蛋白质工程的研究内容 四、蛋白质工程研究的主要技术 （一）、蛋白质结构分析技术 蛋白质结构解析技术 生物信息学分析技术 定点突变等遗传操作技术 （二）、蛋白质分离纯化 举例 通过蛋白质工程来提高重组β-干扰素专一活性和稳定性。 5）嵌合抗体和人缘化抗体 嵌合抗体就是用人抗体的恒定区替代鼠单克隆抗体的恒定区，这样它的免疫原性就显著下降 人源化抗体就是将抗原吸附区域嫁接到人抗体上，这样免疫原性也就最小 。人缘化抗体如治疗脊髓性白血病的ANTI－CD33等，其免疫反应可以忽略不计。 抗菌肽 LL-37，hepcidin, transferrin(Tf), lactoferrin(Lf) 蛙皮抗菌肽，马盖宁magainin II， 天蚕素，蜂毒素， 牛Bac， Smap-29及其衍生肽， 细胞穿透肽， 杂合肽。 阅读教材 第一章 绪论 p1-13 阅读教材 第三章 工业蛋白质种类与功能特性 p29-43 （5）重大动物疫病快速检测试剂的研发 利用核酸体外扩增技术、基因工程技术、蛋白质工程技术以及单克隆抗体技术，设计表达和大量生产重大动物疫病病原微生物（禽流感病毒、新城疫病毒、鸡传染性法氏囊病病毒、猪瘟病毒、口蹄疫病毒、蓝耳病病毒等）的主要抗原性蛋白及这些抗原性蛋白的特异性单克隆抗体，建立上述蛋白的高密度培养、大规模纯化和质量控制技术。 同时利用免疫扩散技术、胶体金标记技术及仿细胞膜模型建立体外蛋白识别体系，开发适用于野外和现场检测的新型胶体金快速检测试纸等生物传感器，为动物重大疫病及人畜共患传染病的抗原检测和抗体水平评价提供实时、高效的监测技术手段和产品 LOGO 陶凤云 taofengyun@126.com 定义 蛋白质工程是以蛋白质结构与功能的关系研究为基础，利用基因工程技术对现存蛋白质加以改造，组建新型蛋白质的现代生物技术。 目的：生产性能比自然界存在的天然蛋白质更加优良、更加符合人类社会需要的蛋白质新品种。 对蛋白质结构与功能关系的认识——基础 蛋白质的体外重组表达技术——手段 2门课程合并为1门 1、蛋白质的结构和功能 2、蛋白质的结构、功能设计和预测 3、蛋白质的结构修饰 1、蛋白质的结构和功能 每一种蛋白质有自己独特的氨基酸顺序， 蛋白质功能部位的几个氨基酸残基决定着蛋白质的功能，必须处于一个及其精密的空间状态下才能发挥功能。