1、1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起,學(xué)習(xí)目標(biāo),1. 舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。 2. 簡述蛋白質(zhì)工程的原理。 3. 嘗試運用逆向思維分析和解決問題。,一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由,將一種生物的 轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生本不能產(chǎn)生的 ，進(jìn)而表現(xiàn)出新的 。,1、基因工程的實質(zhì),2、基因工程的不足,在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的 。,基因,蛋白質(zhì),性狀,蛋白質(zhì),天然蛋白質(zhì)是生物在長期 過程中形成的，它們的 符合特定物種 的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。,4、蛋白質(zhì)工程的目的,生產(chǎn)符合人類生產(chǎn)和生活的需要的 。,3、天然蛋白質(zhì)的不足,進(jìn)化,結(jié)構(gòu)和功能,生存,蛋白質(zhì),一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由

2、,蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)中氨基酸的順序,？,能否實現(xiàn),我是干擾素，我很厲害，但也很脆弱！,我有絲氨酸，好舒服?。?半胱氨酸,絲氨酸,實例1：干擾素,提高在低溫的保存時間,半胱氨酸,絲氨酸,實例2：賴氨酸合成有關(guān)的酶,賴氨酸,玉米可以富有我哦！,天冬氨酸激酶,二氫吡啶二羧酸合成酶,蘇氨酸,異亮氨酸,天冬酰胺,異亮氨酸,二氫吡啶二羧酸合成酶 和 天冬氨酸激酶,異亮氨酸,提高玉米中賴氨酸含量,二、蛋白質(zhì)工程的目標(biāo),根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定要求，對 進(jìn)行分子設(shè)計。,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),三、蛋白質(zhì)工程的基本原理,？怎么實現(xiàn)的，說一說。,1、基本途徑,預(yù)期蛋白質(zhì)功能,設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),推測應(yīng)有的氨基酸序

3、列,找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列(合成基因),蛋白質(zhì) 三維結(jié)構(gòu),氨基酸序 列多肽鏈,基因 DNA,預(yù)期功能,分子設(shè)計,mRNA,生物功能,轉(zhuǎn)錄,翻譯,折疊,2、蛋白質(zhì)工程的概念,蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(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(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類對生產(chǎn)和生活的需求。,了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,改造基因（基因修飾或基因合成）,實現(xiàn)對蛋白質(zhì)分子的改造,半胱氨酸,絲氨酸,干擾素,思考感悟 對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，是直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對基因的操作來實現(xiàn)？ 【提示】對基因的操作。,3、基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別,基因工程,蛋白質(zhì)工程,實質(zhì),結(jié)果,聯(lián)系,通過改造基因，以 定向改造天然蛋白 質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然 界不存在的蛋白質(zhì),將目的基因從供體 轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并 在受體細(xì)胞中表達(dá),只能生產(chǎn)自然界 已存在的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延 伸出的第二代基因工程,能生產(chǎn)自然界 不存在的蛋白質(zhì),重組,創(chuàng)新,四、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景,1、進(jìn)展 對胰島素的改造，使其成為速效型藥品。,2、前景誘人 探索將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面。,主要是目前科學(xué)家對大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)的了解還很不夠。,3、難度很大,小結(jié),1、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由,2、蛋白質(zhì)工程的原理：,中心法則的逆推