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1、干扰素干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症，但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在-70的条件下，可以保存半年。第1页/共17页一、蛋白质工程崛起的缘由一、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）改造改造天冬氨酸激酶（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满足人类生产和生活的需要满足人类生产和生活的需要满足人类生产和生活的需要第2页/共17页二、蛋白质工程的基本原理
2、对天然蛋白质进行改造，对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的进行操作，还是通过对基因的操作来实现？操作来实现？1 1、目标：、目标：根据人们对根据人们对蛋白质功能蛋白质功能的特定需求，对蛋的特定需求，对蛋白质的结构进行白质的结构进行分子设计分子设计。第3页/共17页逆转录转录DNADNARNARNA翻译肽链复制复制折叠等具有空间结构的蛋白质表达生物特有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第4页/共17页2、蛋白质工程的原理：基因改造3、基本途径：基因DNA氨基酸序列多肽链蛋白质
3、三维结构预期蛋白质功能分子设计mRNA翻译氨基酸序列多肽链DNA合成转录折叠蛋白质三维结构生物功能第5页/共17页 某多肽链的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 讨论：讨论：1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出来。2确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因(DNA)?第6页/共17页4、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以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋
4、白质，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上，延伸出来的第二代基因工程。第7页/共17页蛋白质工程的进展与前景蛋白质工程的进展与前景蛋白质工程目前的现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。蛋白质工程与基因工程相比,合成的蛋白质有何特点?第8页/共17页1、改造酶的结构自然酶与工业用酶有什么区别?自然酶工业用酶在常温常压中性环境下起催化作用在高温、酸或碱性环境下起催化作用第9页/共17页鼠源杂交瘤抗体鼠-人嵌合抗体导致机体高度过敏副作用明显减小2、生物工程制药第10页/共17页蛋白质的一级结构 第11页/共17页蛋白质的二级结构 第12页/共17页胰岛素的三级结构第13页/共17页血红蛋白质的四级结构 第14页/共17页应用X射线晶体衍射法测定蛋白质的三维结构。随着DNA和蛋白质测序技术的自动化，已能快速地测定蛋白质分子的一级结构。结构预测与设计构建蛋白质的空间结构模型第15页/共17页第16页/共17页谢谢您的观看！第17页/共17页