1、1,蛋白質(zhì)工程的崛起,2,干擾素是動物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒的感染和癌癥，但在體外保存相當(dāng)困難。如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸，那么在-70的條件下，可以保存半年。,3,一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由,例如：,玉米中賴氨酸含量比較低,天冬氨酸激酶 （352位的蘇氨酸）,二氫吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）,天冬氨酸激酶（異亮氨酸）,二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）,玉米中賴氨酸含量可提高數(shù)倍,4,二、蛋白質(zhì)工程的基本原理,對天然蛋白質(zhì)進行改造，你認為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進行操作，還是通過對基因的操作來實現(xiàn)？,1、目標： 根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行分子

2、設(shè)計。,5,逆轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄,DNA,RNA,翻譯,肽鏈,復(fù)制,復(fù)制,折疊等,具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),表達生物特有的功能或性狀,天然蛋白質(zhì)的合成過程,遵循中心法則，并需經(jīng)過高級空間結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,6,2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造,3、基本途徑：,基因 DNA,氨基酸序列 多肽鏈,蛋白質(zhì)三 維結(jié)構(gòu),預(yù)期蛋白 質(zhì)功能,分子 設(shè)計,mRNA,翻譯,氨基酸序列 多肽鏈,DNA合成,轉(zhuǎn)錄,折疊,蛋白質(zhì)三 維結(jié)構(gòu),生物功能,7,討論,某多肽鏈的一段氨基酸序列是： 丙氨酸色氨酸賴氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 討論： 1怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核 苷酸序列?請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。 2確定目的基因的堿基序列后，怎樣 才

3、能合成或改造目的基因(DNA)?,8,4、概念： 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。,9,蛋白質(zhì)工程的進展與前景,蛋白質(zhì)工程目前的現(xiàn)狀：成功的例子不多，主要是因為蛋白質(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。,蛋白質(zhì)工程與基因工程相比,合成的蛋白質(zhì)有何特點?,10,1、改造酶的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用,自然酶與工業(yè)用酶有什么區(qū)別?,自然酶,工業(yè)用酶,在常溫常壓中性環(huán)境下起催化作用,在高溫、酸或堿性環(huán)境下起催化作用,11,蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用,鼠源雜交瘤抗體,鼠-人嵌合抗體,導(dǎo)致機體高度過敏,副作用 明顯減小,2、生物工程制藥,12,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu),13,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu),14,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),胰島素的三級結(jié)構(gòu),15,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),血紅蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu),16,應(yīng)用X射線晶體衍射法測定蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。 隨著DNA和