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1、蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程崛起的缘由基因工程在原则上只能生产自然界基因工程在原则上只能生产自然界已存在已存在的的蛋白质，它们的蛋白质，它们的结构和功能结构和功能符合特定物种符合特定物种生生存的需要存的需要，却不一定完全符合，却不一定完全符合人类生产和生人类生产和生活的需要活的需要。例如：例如：改造改造干扰素（干扰素（半胱氨酸半胱氨酸）体外很难保存体外很难保存干扰素（干扰素（丝氨酸丝氨酸）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（352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（104位的天冬酰胺位的天冬酰胺）改
2、造改造改造改造天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（异亮氨酸异亮氨酸）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）赖氨酸含量可提高数倍赖氨酸含量可提高数倍蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理目标：目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，根据人们对蛋白质功能的特定需求，对对蛋白质的结构蛋白质的结构进行分子设计。最终还必须进行分子设计。最终还必须通过基因通过基因来完成。来完成。流程：流程：基因表达流程图基因表达流程图蛋白质工程流程图蛋白质工程流程图基本途径：基本途径：从从预期的蛋白质功能预期的蛋白质功能出发出发 设计设计预期的蛋白质结构预期的蛋白质结构 推测推测应有的氨基酸序列应有的氨基酸序
3、列 找到相应的脱氧核苷酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列(基因基因）是指以蛋白质分子的是指以蛋白质分子的结构规律结构规律及其及其与生物与生物功能的关系功能的关系作为基础，通过作为基础，通过基因修饰或基基因修饰或基因合成因合成，对现有蛋白质进行，对现有蛋白质进行改造或制造一改造或制造一种新的蛋白质种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活，以满足人类对生产和生活的需求。的需求。概念：概念：蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的出来的第二代基因工程第二代基因工程。比较基因工程和蛋白质工程比较基因工程和蛋白质工程中心法则逆推中心法则逆推中心法则中心法则流程流程蛋白质工程
4、蛋白质工程是在基因工程基础上的延伸，是在基因工程基础上的延伸，是第二代基因工程是第二代基因工程联系联系基因基因修饰或基因合成修饰或基因合成基因基因重组重组实质实质自然不存在的自然不存在的蛋白蛋白天然存在的天然存在的蛋白蛋白结果结果操作环境操作环境生物体外；生物体外；操作对象操作对象基因；基因；操作水平操作水平分子分子相同相同点点蛋白质工程蛋白质工程基因工程基因工程蛋白质工程的进展与前景蛋白质工程的进展与前景成功的例子不多成功的例子不多通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药正积极探索正积极探索应用于微电子方面，制成的电子元应用于微电子方面，制成的电子元件具有
5、体积小、耗电少和效率高的特点件具有体积小、耗电少和效率高的特点 主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确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。空间结构了解很少。3.酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶
6、工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。药工业中。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，当然，随着蛋白质
7、工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。质工程的一部分。胰岛素改造胰岛素改造天然胰岛素制剂在储存天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原血糖作用，也增加了抗原性，这是性，这是胰岛素胰岛素B23-B28氨基酸残基氨基酸残基结构所致。利结构所致。利用蛋白质工程技术改变这用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚合些残基，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过用。该速效胰岛素已通过临床实验。临床实验。