1.4蛋白质工程的崛起合编.ppt

* * 1.4蛋白质工程的崛起 思考：如果想让某一个生物的性状在另外一个生物的身上表达，常用的方法有哪些？ 1、在种内可以用什么方法？ 杂交育种 2、在种间可以用什么方法？ 基因工程育种 阅读P26第二自然段思考： 科学家在干扰素的保存和玉米的赖氨酸的产量上面临什么样的问题？如何解决这些问题？ 一、蛋白质工程崛起的缘由 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 解决 蛋白质功能 不能满足需求 改变蛋白质的结构 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，对蛋白质的分子结构进行分子设计。 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？为什么？ 答：蛋白质的功能是DNA决定的，那么要制造出新的蛋白质，就要改造DNA，需要通过对基因的操作来实现。 三、蛋白质工程的基本原理 基因 DNA 氨基酸序列 多肽链 蛋白质 三维结构 预期功能 生物功能 mRNA 转录 翻译 折叠 DNA合成 分子设计 二、蛋白质工程的基本原理 2 蛋白质工程的概念 3 前提： 实质： 目的： 了解蛋白质的结构和功能 改造基因（基因修饰或基因合成） 定向改造或制造蛋白质 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。 蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。 三、蛋白质工程的进展和前景 1、进展P28： （1）对胰岛素的改造，使其成为速效型药品。 天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性，这是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过临床实验。 2、前景诱人： 探索将蛋白质工程应用于微电子方面。 3、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。 用蛋白质工程制造的电子元件具有体积小、 耗电少和效率高的特点。 项目 基因工程 蛋白质工程 操作起点 操作核心 过程 目标 结果 联系 目的基因 预期的蛋白质功能 基因表达载体 基因 获取目的基因→ 构建表达载体→ 导入受体细胞→ 目的基因的检测与表达 预期蛋白质功能→ 设计蛋白质结构→ 推测氨基酸序列→ 推测核苷酸序列→ 合成DNA →表达出蛋白质 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 定向改造或生产人类所需的蛋白质 生产自然界中已有的蛋白质 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。 生产自然界没有的蛋白质 * *