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文档简介

蛋白质的定向催化作用课程目标了解蛋白质催化反应的本质和基本原理掌握酶的结构、功能和活性调控机制熟悉蛋白质工程技术，并能够运用相关知识解决实际问题蛋白质结构与功能1一级结构氨基酸序列2二级结构α螺旋和β折叠3三级结构空间构象4四级结构亚基组合酶蛋白的特点1高度专一性每个酶催化特定反应2高效催化加速反应速率3可调节性活性受多种因素影响酶催化反应的原理1降低活化能提供反应路径2形成中间产物稳定过渡态3加速反应速率提高催化效率酶的活性位点底物结合位点与底物特异性结合催化位点进行催化反应酶-底物复合物的形成1酶和底物碰撞2底物进入活性位点3形成酶-底物复合物4催化反应进行5产物释放酶的底物专一性空间结构互补化学基团相互作用酶的催化效率10^6-10^17催化常数衡量酶催化效率影响酶活性的因素温度影响酶的构象pH值影响酶的电荷底物浓度影响反应速率抑制剂影响酶的活性温度对酶活性的影响低温活性降低最适温度活性最高高温活性丧失pH对酶活性的影响酸性活性降低最适pH活性最高碱性活性降低抑制剂对酶活性的影响竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制协酶在酶促反应中的作用维生素作为辅酶金属离子作为辅因子蛋白质工程概述利用基因工程技术改造蛋白质的结构和功能，创造具有特定功能的新蛋白质蛋白质工程的应用领域1医药领域开发新药和治疗方法2工业领域改进生产工艺和提高效率3农业领域提高作物产量和抗病性4环境领域治理污染和保护环境定向进化技术通过模拟自然选择过程，对蛋白质进行随机突变，筛选出具有优良性质的突变体理性设计技术基于蛋白质的结构和功能信息，对蛋白质进行有针对性的改造，设计出具有特定功能的新蛋白质酶的定向改造实例利用蛋白质工程技术改造酶，使其具有更高的催化效率、更强的稳定性、更广的底物谱或更优的催化性能异源表达技术将目标基因导入不同的宿主细胞中，利用宿主细胞的表达系统生产目标蛋白质蛋白质结构预测利用生物信息学方法，根据蛋白质的氨基酸序列预测其三维结构蛋白质结构模拟利用计算机模拟技术，模拟蛋白质的构象变化，研究蛋白质的动力学性质和相互作用蛋白质结构与功能的关系蛋白质的结构决定其功能，蛋白质的结构变化会影响其功能蛋白质的三维结构蛋白质的三维结构是由其氨基酸序列决定的，是蛋白质发挥功能的基础蛋白质折叠问题蛋白质从线性链状结构折叠成三维结构的过程，是一个复杂且重要的生物学问题蛋白质质量控制机制细胞内存在一套完整的质量控制机制，确保蛋白质的正确折叠和功能蛋白质修饰与信号传导蛋白质可以通过多种修饰方式调节其活性，参与信号传导和细胞功能调控蛋白质发挥功能的动力学过程蛋白质的功能发挥是一个动态过程，涉及构象变化、相互作用和动力学调节蛋白质的动态平衡调控细胞内蛋白质的合成、降解和修饰处于动态平衡，维持细胞的正常功能生物大分子相互作用蛋白质与其他生物大分子（如DNA、RNA）之间存在

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