蛋白质工程的崛起 (7)精选PPT.ppt

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1、关于蛋白质工程的崛起(7)第1页，讲稿共15张，创作于星期三阅读阅读P26.回答回答:为什么要进行蛋白质工程为什么要进行蛋白质工程?一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由 通过基因工程能够大规模生产生物体内微量存在的活通过基因工程能够大规模生产生物体内微量存在的活性物质，并借助转基因而改变动植物性状，得以在人类医性物质，并借助转基因而改变动植物性状，得以在人类医疗保健中进行基因诊断和基因治疗。然而在广泛利用自然疗保健中进行基因诊断和基因治疗。然而在广泛利用自然界各种蛋白质的过程中就发现，界各种蛋白质的过程中就发现，这些蛋白质只是适应生物这些蛋白质只是适应生物自身的需要，而对它们进行产

2、业化开发往往不合意，需要自身的需要，而对它们进行产业化开发往往不合意，需要加以改造。加以改造。第2页，讲稿共15张，创作于星期三一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由满足人类满足人类生产和生生产和生活的需要活的需要例如：例如：改造改造干扰素（半胱氨酸）干扰素（半胱氨酸）体外很难保存体外很难保存干扰素（丝氨酸）干扰素（丝氨酸）体外可以保存半年体外可以保存半年玉米中赖氨酸含量比较低玉米中赖氨酸含量比较低天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（352352位的苏氨酸）位的苏氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（104104位的天冬酰胺）位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（异亮氨酸）（异亮氨

3、酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）（异亮氨酸）玉米中赖氨酸含量可提高数倍玉米中赖氨酸含量可提高数倍改造改造改造改造第3页，讲稿共15张，创作于星期三二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理 对天然蛋白质进行改造，你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操作，还是通过对基因的操作来实现？实现？1、目标：、目标：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。第4页，讲稿共15张，创作于星期三蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构 第

4、5页，讲稿共15张，创作于星期三蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构 第6页，讲稿共15张，创作于星期三胰胰岛岛素素的的三三级级结结构构第7页，讲稿共15张，创作于星期三血红蛋白质的四级结构血红蛋白质的四级结构 血红蛋白分子就是血红蛋白分子就是由二个由由二个由141个氨个氨基酸残基组成的基酸残基组成的亚基和二个由亚基和二个由146个氨基酸残基组个氨基酸残基组成的成的亚基按特亚基按特定的接触和排列定的接触和排列组成的一个球状组成的一个球状蛋白质分子，每蛋白质分子，每个亚基中各有一个亚基中各有一个含亚铁离子的个含亚铁离子的血红素辅基。血红素辅基。第8页，讲稿共15张，创作于星期三逆转录逆转录转录转录D

5、NADNARNARNA翻译翻译肽链肽链复制复制复制复制折叠折叠等等具有空间结构具有空间结构的蛋白质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天然蛋白质的合成过程遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变第9页，讲稿共15张，创作于星期三2、蛋白质工程的原理：、蛋白质工程的原理：3、基本途径：、基本途径：从预期的蛋白质功能出发从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）基因改造基因改造第10页，讲稿共

6、15张，创作于星期三4、概念：、概念：蛋白质工程是指蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础生物功能的关系作为基础，通过，通过基因修饰基因修饰或或基因合基因合成成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，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蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的上，延伸出来的第二代基因工程第二代基因工程。第11页，讲稿共15张，创作于星期三蛋白质工程的内容主要有两方面：蛋白质工程的内容主要有两方面：根据需要设计具有特定氨基酸序列和

7、空间结构的蛋根据需要设计具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质白质而氨基酸排序由基因决定，所以还需要而氨基酸排序由基因决定，所以还需要改造相应改造相应基因中脱氧核苷酸序列基因中脱氧核苷酸序列或或人工合成所需要的自然界原人工合成所需要的自然界原本不存在的基因片段本不存在的基因片段，用于蛋白质工程。，用于蛋白质工程。第12页，讲稿共15张，创作于星期三蛋白质工程的流程蛋白质工程的流程基因基因DNA氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链蛋白质蛋白质三维结构三维结构预期功能预期功能生物功能生物功能mRNA转录转录翻译翻译折叠折叠DNA合成合成分子设计分子设计第13页，讲稿共15张，创作于星期三 蛋白质工程将蛋

8、白质与酶的研究推进到崭新的时代，蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。诱人的前景。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。创造符合人类需要的蛋白质的新时期。1.前景诱人。前景诱人。如用此技术制成的如用此技术制成的电子元件，电子元件，具有具有体体 积小、耗电少积小、耗电少和和效率高效率高的特点。的特点。2.难度很大。难度很大。目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够。解还很不够。三、蛋白质工程的进展和前景三、蛋白质工程的进展和前景第14页，讲稿共15张，创作于星期三感谢大家观看第15页，讲稿共15张，创作于星期三