【课件】蛋白质工程的原理和应用课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

3.4 蛋白质工程的原理和应用蛋白质工程的原理和应用2023/3/272023/3/27从社会中来从社会中来 你你见见过过用用细细菌菌画画画画吗吗？右右图图是是用用发发出出不不同同颜颜色色荧荧光光的的细细菌菌“画画 的的美美妙妙图图案案。这这些些细细菌菌能能够够发发出出荧荧光光，是是因因为为在在它它们们的的体体内内导导入入了了荧荧光光蛋蛋白白的的基基因因。最最早早被被发发现现的的荧荧光光蛋蛋白白是是绿绿色色荧荧光光蛋蛋白白，科科学学家家通通过过改改造造它它，获获得得了了黄黄色色荧荧光光蛋蛋白白等等。这这些些荧荧光光蛋蛋白白在在细细胞胞内内生生命命活活动动的的检检测测、肿肿瘤瘤的的示示踪踪研研究究等等领领域域有有着着重重要要应应用用。那那么么，科科学学家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢？家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢？科科学学家家解解析析了了多多管管水水母母绿绿色色荧荧光光蛋蛋白白的的晶晶体体结结构构，并并利利用用计计算算机机进进行行辅辅助助设设计计，在在此此基基础础上上再再采采用用定定点点突突变变的的技技术术将将绿绿色色荧荧光光蛋蛋白白发发光光基基团团正正下下方方的的第第203203位位的的苏苏氨氨酸酸替替换换为为酪酪氨氨酸酸，从从而而获获得得了了一一种种新的绿色荧光蛋白的衍生物新的绿色荧光蛋白的衍生物-黄色荧光蛋白黄色荧光蛋白。用细菌用细菌“画画”的画的画2023/3/27 蛋蛋白白质质工工程程是是指指以以蛋蛋白白质质分分子子的的结结构构规规律律及及其其与与生生物物功功能能的的关关系系作作为为基基础础，通通过过改改造造或或合合成成基基因因，来来改改造造现现有有蛋蛋白白质质，或或制制造造一一种种新新的的蛋蛋白白质质，以以满满足人类生产和生活的需求足人类生产和生活的需求。蛋蛋白白质质工工程程是是在在基基因因工工程程的的基基础础上上，延延伸伸出出来来的的第二代基因工程第二代基因工程。蛋蛋白白质质工工程程的的操操作作对对象象，为为什什么么说说是是基基因因，而而不是蛋白质？不是蛋白质？逆转录逆转录转录转录DNADNARNARNA翻译翻译肽链肽链复制复制复制复制折叠等折叠等具有空间结具有空间结构的蛋白质构的蛋白质表达生物特有表达生物特有的功能或性状的功能或性状天然蛋白质的合成过程与性状表达天然蛋白质的合成过程与性状表达回顾旧知回顾旧知：蛋白质只有具有一定空间结构，蛋白质只有具有一定空间结构，才能表达特有性状或具有特定功能才能表达特有性状或具有特定功能2023/3/27蛋白质工程的操作对象蛋白质工程的操作对象是基因，而不是蛋白质是基因，而不是蛋白质2023/3/27一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由1.基因工程的实质基因工程的实质 将将一一种种生生物物的的基基因因转转移移到到另另一一种种生生物物体体内内，后后者者可可以以产产生生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。2.基因工程的局限性基因工程的局限性 原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。3.天然蛋白质的不足天然蛋白质的不足 天天然然蛋蛋白白质质是是生生物物在在长长期期进进化化过过程程中中形形成成的的，它它们们的的结结构构和和功功能能符符合合特特定定物物种种生生存存的的需需要要，却却不不一一定定完完全全符符合合人人类类生生产产和和生生活活的的需需要要。如如玉玉米米中中赖赖氨氨酸酸含含量量较较低低，经经人人工工设设计计改改造造，可可使其叶片和种子中使其叶片和种子中游离赖氨酸的含量分别提高游离赖氨酸的含量分别提高5 5倍和倍和2 2倍倍。赖氨酸合成赖氨酸合成调控调控达到一定浓度达到一定浓度两种酶的活性两种酶的活性352352位的苏氨酸变位的苏氨酸变成异亮氨酸成异亮氨酸二氢吡啶二二氢吡啶二羧酸合成酶羧酸合成酶天冬氨天冬氨酸激酶酸激酶+104104位的天冬酰胺位的天冬酰胺变成异亮氨酸变成异亮氨酸赖氨酸含量赖氨酸含量抑制抑制提高提高提高提高限制限制提高提高2023/3/27玉米中赖氨酸含量较低，原因在于赖氨酸合成的两种关键酶。玉米中赖氨酸含量较低，原因在于赖氨酸合成的两种关键酶。2023/3/27二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理1.蛋白质工程的目标蛋白质工程的目标 根根据据人人们们对对蛋蛋白白质质功功能能的的特特定定需需求求，对对蛋蛋白白质质的的结结构构进进行设计改造。行设计改造。2.蛋白质工程的实质蛋白质工程的实质 通通过过改改造造或或合合成成基基因因，来来定定向向改改造造现现有有蛋蛋白白质质或或制制造造新新的蛋白质的蛋白质。3.天然蛋白质合成天然蛋白质合成的的过程过程 天天然然蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程是是按按照照中中心心法法则则进进行行的的。基基因因表表达达（转转录录和和翻翻译译）形形成成具具有有特特定定氨氨基基酸酸序序列列的的多多肽肽链链形成具有形成具有高级结构高级结构的蛋白质的蛋白质行使行使生物功能。生物功能。而蛋白质工程却与之而蛋白质工程却与之相反相反！2023/3/274.蛋白质工程蛋白质工程的的基本思路基本思路 从从预预期期的的蛋蛋白白质质功功能能出出发发设设计计预预期期的的蛋蛋白白质质结结构构推推测测应应有有的的氨氨基基酸酸序序列列找找到到并并改改变变相相对对应应的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸序序列列（基基因因）或或合成新的基因合成新的基因获得获得所需要的蛋白质所需要的蛋白质。折叠折叠目的基因目的基因2023/3/27思考思考讨论讨论P94 蛋白质工程基本思路的应用蛋白质工程基本思路的应用 某多肽链的一段氨基酸序列是：某多肽链的一段氨基酸序列是：丙氨酸丙氨酸苯丙苯丙氨酸氨酸色氨酸色氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸赖氨酸1.1.怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列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请把相应的碱基序列写出来。提示：丙氨酸（出来。提示：丙氨酸（GCUGCU、GCCGCC、GCAGCA、GCG)GCG)、色氨酸、色氨酸(UGG)(UGG)、赖氨酸赖氨酸(AAA(AAA、AAGAAG）、谷氨酸（谷氨酸（GAAGAA、GAGGAG）、苯丙氨酸（苯丙氨酸（UUUUUU、UUCUUC）。2.2.确定目的基因的碱基序列后，怎样确定目的基因的碱基序列后，怎样才能才能合成或改造目的基因？合成或改造目的基因？mRNAmRNA序列为：序列为：GCUGCU（或（或C C或或A A或或G G）UGG AAAUGG AAA（或（或G G）GAAGAA（或（或G G）UUUUUU（或（或C C）DNADNA序列为：序列为：CGACGA（或（或G G或或T T或或C C）ACC TTTACC TTT（或（或C C）CTTCTT（或（或C C）AAAAAA（或（或G G）GCT GCT（或（或C C或或A A或或G G）TGG AAATGG AAA（或（或G G）GAAGAA（或（或G G）TTTTTT（或（或C C）确定目的基因的碱基序列后，可以确定目的基因的碱基序列后，可以人工合成目的基因人工合成目的基因或或从基因文从基因文库中获取目的基因库中获取目的基因。对基因的改造经常会用到对基因的改造经常会用到基因定点突变技术来进基因定点突变技术来进行碱基的替换、增添行碱基的替换、增添等等。项目目蛋白蛋白质工程工程基因工程基因工程操作操作对象象操作起点操作起点操作水平操作水平操作流程操作流程结果果实质联系系基因基因基因基因DNADNA分子水平分子水平DNADNA分子水平分子水平预期蛋白质功能预期蛋白质功能设计蛋白质结构设计蛋白质结构推测氨推测氨基酸序列基酸序列找到并改变对应的脱氧核苷酸序找到并改变对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新基因列（基因）或合成新基因获得所需要的蛋获得所需要的蛋白质白质目的基因的筛选与获取目的基因的筛选与获取构建基因构建基因表达载体表达载体将目的基因导入受体细将目的基因导入受体细胞胞目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定可生产自然界没有的蛋白质可生产自然界没有的蛋白质生产自然界已有的蛋白质生产自然界已有的蛋白质改造或合成基因来定向改造现有蛋改造或合成基因来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质白质或制造新的蛋白质基因转移到另一种生物体内，基因转移到另一种生物体内，产生它本不能产生的蛋白质产生它本不能产生的蛋白质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；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；蛋白质工程离不开基因工程，其包含基因工程的基本操作。蛋白质工程离不开基因工程，其包含基因工程的基本操作。预期蛋白质功能预期蛋白质功能目的基因目的基因拓展拓展 5.5.蛋白质工程和基因工程的比较蛋白质工程和基因工程的比较2023/3/27思思考考P95：能能不不能能根根据据人人类类需需要要的的蛋蛋白白质质的的结结构构，设设计计相相应应的的基基因因，导入合适的宿主细胞中，让宿主细胞生产人类所需要的蛋白质食品呢？导入合适的宿主细胞中，让宿主细胞生产人类所需要的蛋白质食品呢？理理论论上上讲讲可可以以，但但目目前前还还没没有有真真正正成成功功的的例例子子。利利用用改改造造后后的的动动物物细细胞胞、微微生生物物细细胞胞等等可可以以生生产产人人类类需需要要的的蛋蛋白白质质，但但这这些些蛋蛋白白质质往往往往都都是是自自然然界界中中已已经经存存在在的的蛋蛋白白质质，并并非非完完全全是是人工设计出来的、自然界中不存在的蛋白质。人工设计出来的、自然界中不存在的蛋白质。主主要要原原因因是是蛋蛋白白质质的的高高级级结结构构非非常常复复杂杂，人人类类对对大大多多数数蛋蛋白白质质的的高高级级结结构构和和蛋蛋白白质质在在生生物物体体内内如如何何行行使使功功能能了了解解得得还还不不够，很难设计出一个全新的而又具有功能的蛋白质。够，很难设计出一个全新的而又具有功能的蛋白质。即即使使设设计计并并获获得得了了一一个个全全新新的的蛋蛋白白质质，它它的的生生理理生生化化特特性性、用它生产的蛋白质食品的安全性等都需要长期深入的研究。用它生产的蛋白质食品的安全性等都需要长期深入的研究。天然蛋白质易天然蛋白质易形成二聚体或形成二聚体或六聚体六聚体预期结构预期结构改造改造B28B28位脯氨酸替换位脯氨酸替换为天冬氨酸或将它为天冬氨酸或将它与与B29B29位的赖氨酸位的赖氨酸交换位置交换位置新胰岛新胰岛素基因素基因转录转录mRNAmRNA折叠折叠预期预期功能功能行使行使功能功能降低胰岛降低胰岛素的聚合素的聚合作用作用设计设计结构结构改变改变B B链第链第20202929位氨位氨基酸组成基酸组成推测推测序列序列翻译翻译多肽链多肽链有效抑制有效抑制胰岛素的胰岛素的聚合聚合2023/3/27三、蛋白质工程的应用三、蛋白质工程的应用1.1.医药工业方面医药工业方面（1 1）研发速效胰岛素类似物）研发速效胰岛素类似物天然干扰素天然干扰素不易保存不易保存预期预期结构结构改造改造一个半胱氨酸一个半胱氨酸变成丝氨酸变成丝氨酸新干扰新干扰素基因素基因转录转录mRNAmRNA折叠折叠预期预期功能功能行使行使功能功能延长保延长保存时间存时间设计设计结构结构氨基酸氨基酸替换替换推测推测序列序列翻译翻译多肽链多肽链在在-70-70下可下可以保存半年以保存半年2023/3/27（2 2）延长干扰素体外保存时间）延长干扰素体外保存时间（3 3）降低人对小鼠单抗隆抗体的免疫反应）降低人对小鼠单抗隆抗体的免疫反应 通通过过改改造造基基因因，将将小小鼠鼠抗抗体体上上结结合合抗抗原原的的区区域域（即即可可变变区区）“嫁嫁接接”到到人人的的抗抗体体（即即恒恒定定区区）上上，经经过过这这样样改改造造的的抗抗体体诱诱发发免疫反应的强度免疫反应的强度就就会减低很多会减低很多。2023/3/272.2.其他工业方面其他工业方面 蛋白质工程被广泛用于蛋白质工程被广泛用于改进酶的性能改进酶的性能或或开发新的工业用酶开发新的工业用酶。如如枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，常被用于洗涤剂工具有水解蛋白质的作用，常被用于洗涤剂工业、丝绸工业等。迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的突业、丝绸工业等。迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的突变体已有上百种，从中可能筛选出一些符合工业化生产需求的变体已有上百种，从中可能筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高这种酶的使用价值。突变体，从而提高这种酶的使用价值。3.3.农业方面农业方面（1 1）改造某些参与调控光合作用的酶改造某些参与调控光合作用的酶，以，以提高植物光合作用提高植物光合作用的速率，增加粮食的产量的速率，增加粮食的产量。（2 2）利用蛋白质工程的思路）利用蛋白质工程的思路设计优良微生物农药，通过改造设计优良微生物农药，通过改造微生物蛋白质的结构微生物蛋白质的结构，使它，使它防治病虫害的效果增强防治病虫害的效果增强。2023/3/27 蛋白质工程是一项蛋白质工程是一项难度很大难度很大的工程，主的工程，主要是要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂高级结构，而这种高级结构往往十分复杂。要设计出更加符合人类需要的蛋白质，还需要设计出更加符合人类需要的蛋白质，还需要不断地攻坚克难。随着科技的深入发展，要不断地攻坚克难。随着科技的深入发展，蛋白质工程将会给人类带来更多的福祉。蛋白质工程将会给人类带来更多的福祉。由计算机建立的血红由计算机建立的血红蛋白三维结构模型蛋白三维结构模型三三级级结结构构一一级级结结构构四四级级结结构构二二级级结结构构2023/3/27到社会中去到社会中去 酶用作工业催化剂，比无机催化剂具有更大的优越性，主要体现酶用作工业催化剂，比无机催化剂具有更大的优越性，主要体现在以下几个方面。由于在以下几个方面。由于酶促反应能在常温、常压和中性酶促反应能在常温、常压和中性pHpH条件下进行，条件下进行，因此可以节省大量的能源和设备投资；生产过程中不会造成严重的污因此可以节省大量的能源和设备投资；生产过程中不会造成严重的污染，符合环境保护的要求；生产过程简单、效率高，产品质量好，生染，符合环境保护的要求；生产过程简单、效率高，产品质量好，生产成本低产成本低。因此，。因此，酶制剂在工业领域得到了广泛的应用酶制剂在工业领域得到了广泛的应用。近年来，通。近年来，通过引进国外先进设备、优良菌种以及开发新型酶制剂，我国酶制剂产过引进国外先进设备、优良菌种以及开发新型酶制剂，我国酶制剂产业保持了较快的增长态势，品种越来越丰富，产品的市场竞争力也在业保持了较快的增长态势，品种越来越丰富，产品的市场竞争力也在不断提升。不断提升。20162016年，我国工业酶制剂年产量达年，我国工业酶制剂年产量达120120万吨，年增长率保万吨，年增长率保持在持在10%10%左右。在全球范围内，我国酶制剂的市场份额已占到了左右。在全球范围内，我国酶制剂的市场份额已占到了30%30%左左右，我国进入酶制剂生产大国的行列。右，我国进入酶制剂生产大国的行列。在酶制剂产业中，蛋白质工程在酶制剂产业中，蛋白质工程被广泛用于开发酶的新品种或改进酶的性能被广泛用于开发酶的新品种或改进酶的性能，如，如提高酶的热稳定性，提高酶的热稳定性，增加某些被用作去污剂的酶的去污效率增加某些被用作去污剂的酶的去污效率等。等。2023/3/27练习与应用练习与应用1 2 D拓展应用拓展应用 这这项项工工作作属属于于蛋蛋白白质质工工程程的的范范畴畴。引引起起T4T4溶溶菌菌酶酶空空间间结结构构发发生生改改变变的的根根本本原原因因是是基基因因的的碱碱基基序序列列发发生生了了变变化化。如如果果要要将将改改造造后后的的T4T4溶溶菌菌酶酶应应用用于于生生产产实实践践，还还有有很很多多工工作作需需要要做做。例例如如，由由于于改改造造后后酶酶的的空空间间结结构构发发生生了了变变化化，因因此此它它的的一一些些基基本本特特性性需需要要重重新新明明确确，包包括括它它能能耐耐受受的的温温度度范范围围、催催化化反反应应的的最最适适温温度度、酶酶活活力力的的大大小小等等；需需要要建建立规模化生产该酶的技术体系，评估生产成本立规模化生产该酶的技术体系，评估生产成本等。等。2023/3/27复习与提高复习与提高1 1、(1(1)答答案案：应应选选择择用用相相同同的的限限制制酶酶或或切切割割能能产产生生相相同同末末端端的的限限制制酶酶切切割割质质粒粒和和含含有有目目的的基基因因的的DNADNA片片段段，并并且且注注意意限限制制酶酶的的切切割割位位点点不不能能位位于于目目的的基基因因的的内内部部，以以防防破破坏坏目目的的基基因因，限限制制酶酶也也不不能能破破坏坏质质粒粒的的启启动动子子、终终止止子子、标记基因、复制原点等结构。标记基因、复制原点等结构。(2)(2)答案：加入答案：加入DNADNA连接酶。连接酶。(3(3)提提示示：该该质质粒粒便便于于进进行行双双重重筛筛选选。标标记记基基因因AmpRAmpR基基因因可可用用于于检检测测质质粒粒是是否否导导入入了了大大肠肠杆杆菌菌，一一般般只只有有导导入入了了质质粒粒的的大大肠肠杆杆菌菌才才能能在在添添加加了了青青霉霉素素的的培培养养基基上上生生长长。而而由由于于LacZLacZ基基因因的的效效应应，这这些些生生长长的的菌菌落落可可能能出出现现两两种种颜颜色色：含含有有空空质质粒粒（没没有有连连接接目目的的基基因因的的质质粒粒）的的大大肠肠杆杆菌菌菌菌落落呈呈蓝蓝色色；含含有有重重组组质粒的大肠杆菌菌落呈白色。质粒的大肠杆菌菌落呈白色。(4)(4)答答案案：含含有有重重组组质质粒粒的的大大肠肠杆杆菌菌菌菌落落呈呈白白色色。因因为为目目的的基基因因的的插插入入破破坏坏了了LacZLacZ基基因因的的结结构构，使使其其不不能能正正常常表表达达，形形成成-半半乳乳糖糖苷苷酶酶，底底物物X-galX-gal也也就不会被分解。就不会被分解。2023/3/272、(1(1)答答案案：逆逆转转录录病病毒毒是是载载体体，能能将将外外源源基基因因Oct3/4Oct3/4、Sox2Sox2、c-Mycc-Myc和和KIf4KIf4送入小鼠成纤维细胞。送入小鼠成纤维细胞。(2)(2)提提示示：可可以以设设置置对对照照组组。将将转转入入外外源源基基因因和和没没有有转转人人外外源源基基因因的的细细胞胞分分别别培培养养在在相相同同的的培培养养基基中中，并并确确保保其其他他培培养养条条件件相相同同。如如果果只只有有转转入入外外源源基基因因的的细细胞胞转转化化成成了了iPSiPS细细胞胞，就就可可以以证证明明iPSiPS细细胞胞的的产产生生不不是是由由于于培培养养基的作用。基的作用。(3(3)提提示示：可可以以依依次次去去掉掉1 1个个基基因因，将将其其他他3 3个个基基因因转转入入小小鼠鼠成成纤纤维维细细胞胞中中，然然后后通通过过与与转转入入4 4个个基基因因的的小小鼠鼠成成纤纤维维细细胞胞的的诱诱导导情情况况进进行行比比较较，来来推推测测缺缺失失的的那那个个基基因因对对诱诱导导iPSiPS细细胞胞的的影影响响，进进而而判判断断每每个个基基因因作作用用的的相相对对大大小。（其他合理答案均可）小。（其他合理答案均可）(4)(4)提提示示：不不会会引引起起免免疫疫排排斥斥反反应应，因因为为在在诱诱导导转转化化的的过过程程中中细细胞胞的的遗遗传传物物质质没没有有发发生生变变化化，理理论论上上产产生生的的还还是是“自自体体”细细胞胞。iPSiPS细细胞胞拥拥有有分分化化为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险。为各种细胞的潜能，因此存在分化成肿瘤细胞的风险。2023/3/273、(1(1)提提示示：从从亲亲缘缘关关系系的的远远近近来来看看，固固氮氮相相关关基基因因可可能能更更容容易易在在水水稻稻根根系系微微生生物物中中稳稳定定存存在在和和表表达达，进进而而使使其其具具有有固固氮氮的的能能力力。（其其他他合合理理答答案案均均可）可）(2)(2)提提示示：此此题题不不要要求求有有唯唯一一的的答答案案，学学生生可可从从便便捷捷性性、安安全全性性、经经济济性性等等角角度度进进行行分分析析，言言之之成成理理即即可可。例例如如，从从便便捷捷性性角角度度认认为为能能固固氮氮的的水水稻稻新新品品种种更更值值得得推推广广；或或从从转转基基因因安安全全性性角角度度认认为为能能固固氮氮的的水水稻稻根根系系微微生生物物更更值值得得推广等。推广等。1.1.下列关于蛋白质工程的说法，错误的是下列关于蛋白质工程的说法，错误的是()()A.A.蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类的需要类的需要B.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，定向改变分子结构改变分子结构C.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能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D.D.蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程B2023/3/27课堂练习课堂练习2.2.下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：（1 1）代表蛋白质工程操作思路的过程是）代表蛋白质工程操作思路的过程是_；代表中心法则内容的是；代表中心法则内容的是_。(填写数字填写数字)（2 2）写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：）写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：_ _；_；_；_；_。（3 3）蛋白质工程的目的是）蛋白质工程的目的是_ _，通过，通过_实现。实现。（4 4）从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是）从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是_的。的。2023/3/27转录转录翻译翻译折叠折叠推测推测改造合成改造合成根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白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质的结构进行分子设计基因改造或基因合成基因改造或基因合成相反相反