蛋白质工程的崛起.ppt

1、蛋白质工程的兴起，活动1:阅读P26。答案：为什么是蛋白质工程？首先，蛋白质工程兴起的原因是，这些蛋白质只满足生物的需要，而不一定满足人类生产和生活的需要，因此它们需要改造。1.蛋白质工程兴起的原因；1.基因工程的应用；1.基因工程的本质：将一种生物的基因转移到另一种生物中，使后者产生无法产生的蛋白质，然后表现出新的特征。原则上，它只能产生自然界已经存在的蛋白质。(2)基因工程的不足：天然蛋白质是在生物体的长期进化中形成的，其结构和功能满足特定物种生存的需要，但可能不能完全满足人类生产和生活的需要。2.天然蛋白质缺乏；3.蛋白质工程的目的是生产满足人类生产和生活需要的蛋白质。例如，为了满足人类

2、生产和生活的需要，玉米中的赖氨酸含量相对较低，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)、天冬氨酸激酶(异亮氨酸)和二氢吡啶二羧酸合成酶(异亮氨酸)，并且玉米中的赖氨酸含量可以增加数倍。1。目的：转录、脱氧核糖核酸、核糖核酸、翻译、肽链、折叠等。具有空间结构的蛋白质，表达生物特有的功能或特性，天然蛋白质的合成过程，遵循中心法则，并经历高级空间结构转换，2。蛋白质工程方法：预期的蛋白质功能，预期的蛋白质结构设计，和假设的氨基酸找出相应的脱氧核苷酸序列(基因)，3。蛋白质工程的基本原理、基因DNA、氨基酸序列多肽链、蛋白质三维结构、预期功能、生物功能、基因、转录、

3、翻译、折叠、DNA合成、分子设计、和修饰基因(基因修饰或基因合成)，思考：为什么不直接修饰天然蛋白质？主要原因如下：(1)任何天然蛋白质都是由基因编码的，即蛋白质是通过修饰基因而被修饰的，被修饰的蛋白质是可以遗传的。如果蛋白质被直接修饰，即使修饰成功，被修饰的蛋白质分子也不能被遗传。(2)修饰基因比直接修饰蛋白质更容易，也不那么困难。4.基础：了解蛋白质的结构和功能、目标基因、预期的蛋白质功能、基因表达载体和基因、获取目标基因、构建表达载体、将目标基因导入受体细胞进行检测和表达、预期蛋白质功能、设计蛋白质结构、推测氨基酸序列、推测核苷酸序列、合成DNA以表达蛋白质、定向转化生物遗传特性、获得人

4、类所需的生物类型或生物产品。蛋白质工程是第二代基因工程，它以基因工程为基础，延伸到生产人类所需的蛋白质和自然界中存在的蛋白质。因为现有蛋白质的修饰或新蛋白质的制造必须通过基因修饰或基因合成来进行。生产自然界中没有的蛋白质，蛋白质工程的概念，蛋白质工程是指根据蛋白质分子的结构规律及其生物功能之间的关系，通过基因修饰或基因合成来修饰现有的蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类生产和生活的需要。蛋白质工程的本质是转化编码蛋白质的基因。5.蛋白质工程的进展与展望。进展，胰岛素速效药物，2。前景，制造电子元件，3。目前，由于对蛋白质高级结构的认识不足，蛋白质工程的成功例子很少。设计更适合人类需求的蛋白质仍

5、然需要艰苦的探索。，用于微电子学，具有功耗低、体积小、效率高的特点，课堂总结，请在课本中找到答案。1。基因工程的应用(1)基因工程的本质：将一个有机体转移到另一个有机体中，使后者产生不能产生的东西，然后展示新的东西。(2)基因工程的缺陷：原则上，只有自然界已经存在的基因才能被生产出来。2.天然蛋白质的缺乏天然蛋白质是由生物体在漫长的过程中形成的。它们满足特定物种的需求，但它们可能不能完全满足人类生产和生活的需求。3.蛋白质工程的客观生产满足了人类生产和生活的需要。1.蛋白质工程兴起的原因，基因，蛋白质，性状，蛋白质，进化，结构和功能，生存，蛋白质；2.蛋白质工程的基本原理；1.目的：根据人们对

6、功能的特殊需求进行蛋白质的分子设计。2.原理：转化基因(基因或基因)。3.过程：期待蛋白质功能设计，推测适当的序列，并找到相应的序列。蛋白质、结构、修饰、合成、预期蛋白质、氨基酸、脱氧核苷酸；3.蛋白质工程的进展与展望：1.诱人的前景：如果用这种技术制造，它具有低功耗、低成本的特点。2.这非常困难：主要原因是科学家目前对大多数蛋白质了解不够。电子元件，体积小，效率高，结构先进。2.基因工程遵循中心法则，从脱氧核糖核酸蛋白质折叠中产生功能，并基本上产生自然界中现有的蛋白质。蛋白质工程是根据以下思想进行的：确定蛋白质的功能、蛋白质的高级结构、蛋白质的折叠状态、氨基酸序列的碱基排列以及创造自然界中不

7、存在的蛋白质。3.酶工程是通过工程手段将酶的生物催化应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护的科学技术。一般来说，酶工程包括酶制剂的生产和应用。酶工程的应用主要集中在食品工业、轻工业和制药工业。一般来说，酶工程是利用工程菌生产酶制剂，而不是通过其功能设计酶的分子结构，然后通过酶的分子结构确定相应基因的碱基序列。因此，酶工程的重点在于合理和充分利用现有的酶，而蛋白质工程的重点在于改造现有的蛋白质分子。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也将应用于酶工程，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。关于生物体中存在的天然蛋白质，以下说法是不正确的： (一)是在生物体的长期进化中形成的；它们的结构和功能满足特定物种的

8、生存需要；构成天然蛋白质的氨基酸；目前发现的20种维生素D必须完全满足人类生产和生活的需要；实践测试；d、蛋白质工程中需要直接操作的对象是氨基酸结构、蛋白质空间结构、肽链结构和基因结构，以下关于蛋白质工程的说法是错误的：(1)蛋白质工程可以定向转化蛋白质分子的结构，使其更符合人类的需要；蛋白质工程直接在分子水平上操纵蛋白质分子，定向改变分子结构的蛋白质工程可以产生自然界中从未存在过的新的蛋白质分子，蛋白质工程与基因工程密不可分，也被称为第二代基因工程。4.以下关于蛋白质工程的陈述是正确的：(1)蛋白质工程是基于基因工程；蛋白质工程是酶工程的延伸；蛋白质工程是用蛋白酶修饰蛋白质；蛋白质工程只能生产天然蛋白质；(6)蛋白质工程是基于基因工程的第二代基因工程。结果，产生的蛋白质是：(一)氨基酸的数量增加，乙，氨基酸的数量减少，丙，这仍然是一种天然存在的蛋白质，丁，这可以合成一种天然缺乏的蛋白质。7.关于蛋白质工程的进展和应用，下面的说法是不正确的： (一)科学家已经修饰了胰岛素，生物和材料科学家正在