蛋白质工程的崛起-高二下学期生物人教版选修3.pptx

1.4蛋白质工程的崛起1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由学习目标2.蛋白质工程的原理1.基因工程的实质：基因工程的实质：将一种生物的将一种生物的基因基因转移到转移到另一种生物体内另一种生物体内，使，使后者产生本身不能产生的蛋白质，从而表现出新的后者产生本身不能产生的蛋白质，从而表现出新的性状性状在原则上只能产生在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质自然界已存在的蛋白质基因工程基因工程一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由2.基因工程的不足：基因工程的不足：3.蛋白质工程崛起的缘由：蛋白质工程崛起的缘由：一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由天然蛋白质天然蛋白质是生物长期进化过程中形成的，他是生物长期进化过程中形成的，他们的结构和功能符合特定物种生存的需要，们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一却不一定完全符合人类生产生活的需要定完全符合人类生产生活的需要4.蛋白质工程实例（成果）：蛋白质工程实例（成果）：一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由实例实例1 1：干扰素的保存时间延长：干扰素的保存时间延长天然的干扰素在体外保存相当困难。天然的干扰素在体外保存相当困难。如果将其分子上的如果将其分子上的一个半胱氨酸一个半胱氨酸变变成成丝氨酸丝氨酸，那么在，那么在7070的条件下，的条件下，可以保存半年。可以保存半年。实例实例2 2：玉米中赖氨酸的含量比较低：玉米中赖氨酸的含量比较低如果对赖氨酸合成过程中的两个关键酶进行改造如果对赖氨酸合成过程中的两个关键酶进行改造,可以使玉米叶可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高片和种子中的游离赖氨酸分别提高5 5倍和倍和2 2倍。倍。原因：赖氨酸合成过程中两个关键酶原因：赖氨酸合成过程中两个关键酶天冬氨酸激酶和二氢天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内赖氨酸浓度的影响。当赖吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内赖氨酸浓度的影响。当赖氨酸浓度达到一定量时，就会抑制这两种酶的活性。氨酸浓度达到一定量时，就会抑制这两种酶的活性。4.蛋白质工程实例（成果）：蛋白质工程实例（成果）：一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理1.1.目标目标根据人们对根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的功能的特定需求，对蛋白质的结构进进行分子设计行分子设计蛋白质工程所进行的操作，是直接对蛋白质工程所进行的操作，是直接对蛋白质蛋白质分子进行分子进行操作还是对操作还是对基因基因进行操作？为什么？进行操作？为什么？二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理2.2.操作对象：操作对象：蛋白质工程操作对象是基因而不是蛋白质的原因：对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作；可以遗传基因3.3.实质实质改造基因（基因改造基因（基因修饰或基因或基因合成）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合成分子设计中心法则蛋白质工程蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理4.4.基本途径基本途径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，通通过过基基因因修修饰饰或或基基因因合合成成，对对现现有有蛋蛋白白质质进进行行改改造造，或或制制造造一一种种新新的的蛋蛋白白质质，以以满满足足人人类类的的生生产产和和生生活活的的需求需求。5.5.蛋白质工程的概念蛋白质工程的概念对胰岛素的改造，使其成为速效型药品探索将蛋白质工程应用于微电子方面 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3.3.面临的困难面临的困难三、蛋白质工程的进展和前景三、蛋白质工程的进展和前景2.2.前景诱人前景诱人1.1.进展进展