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1、1.4 蛋白质工程的崛起学习目标1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2.简述蛋白质工程的原理。3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。一、蛋白质工程崛起的缘由 将一种生物的 转移到另一种生物体内,使后者产生本不能产生的 ,进而表现出新的 。1、基因工程的实质2、基因工程的不足在原则上只能生产自然界已存在的 。基因蛋白质性状蛋白质 天然蛋白质是生物在长期 过程中形成的,它们的 符合特定物种 的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。4、蛋白质工程的目的 生产符合人类生产和生活的需要的 。3、天然蛋白质的不足进化结构和功能生存蛋白质一、蛋白质工程崛起的缘由蛋白质的空间结构蛋白质中氨基酸的顺序?能否实
2、现我是干扰素,我很厉害,但也很脆弱!-70我有丝氨酸,好舒服啊!半胱氨酸丝氨酸实例1:干扰素提高在低温的保存时间半胱氨酸丝氨酸实例2:赖氨酸合成有关的酶赖氨酸玉米可以富有我哦!天冬氨酸激酶二氢吡啶二羧酸合成酶苏氨酸异亮氨酸天冬酰胺异亮氨酸二氢吡啶二羧酸合成酶 和 天冬氨酸激酶异亮氨酸提高玉米中赖氨酸含量二、蛋白质工程的目标 根据人们对蛋白质功能的特定要求,对 进行分子设计。蛋白质的结构三、蛋白质工程的基本原理?怎么实现的,说一说。怎么实现的,说一说。1、基本途径预期预期蛋白质蛋白质功能功能设计设计预期的蛋白质预期的蛋白质结构结构推测推测应有的应有的氨基酸序列氨基酸序列找到找到相应的相应的脱氧核
3、苷酸序列脱氧核苷酸序列(合成基因合成基因)预期预期功能功能DNADNA合成合成分子设计分子设计生物生物功能功能转录转录翻译翻译折叠折叠2、蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律蛋白质分子的结构规律及其与及其与生物功能生物功能的关系作为基础,通过的关系作为基础,通过基因修饰或基因基因修饰或基因合成合成,对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋,对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质,以满足人类对生产和生活的需求。白质,以满足人类对生产和生活的需求。了解蛋白质的结构和功能了解蛋白质的结构和功能改造基因(基因修饰或基因合成)改造基因(基因修饰或基因合成)前提:前提:途径:
4、途径:目的:目的:实现对蛋白质分子的改造实现对蛋白质分子的改造半胱氨酸丝氨酸mRNAUGUmRNAUCUDNA单链单链ACADNA单链单链AGA干扰素思考感悟思考感悟对对天天然然蛋蛋白白质质进进行行改改造造,是是直直接接对对蛋蛋白白质质分分子子进进行行操作操作,还是通过对,还是通过对基因基因的的操作操作来实现?来实现?【提示】【提示】对基因的操作。对基因的操作。3、基因工程与蛋白质工程的区别基因工程蛋白质工程实质结果联系通过改造基因,以定向改造天然蛋白质,甚至创造自然界不存在的蛋白质将目的基因从供体转移到受体细胞,并在受体细胞中表达只能生产自然界已存在的蛋白质蛋白质工程是在基因工程基础上,延伸
5、出的第二代基因工程能生产自然界不存在的蛋白质重组创新四、蛋白质工程的进展和前景1 1、进展、进展 对胰岛素的改造,使其成为速效型药品。2 2、前景诱人、前景诱人 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、难度很大、难度很大小结小结1、蛋白质工程崛起的缘由、蛋白质工程崛起的缘由2、蛋白质工程的原理:、蛋白质工程的原理:中心法则的逆推中心法则的逆推预期预期的蛋白质的蛋白质功能功能出发出发推测推测应有的应有的氨基酸序列氨基酸序列设计设计预期的蛋白质预期的蛋白质结构结构找到找到相应的相应的脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列3、蛋白质工程的进展和前景、蛋白质工程的进展和前景