《蛋白質(zhì)工程新授》PPT課件.ppt

蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者。 基因控制蛋白質(zhì)的合成,第三節(jié) 蛋白質(zhì)工程,1、基因工程的應(yīng)用 （1）基因工程的實質(zhì)：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 ，進而表現(xiàn)出新的 。 （2）基因工程的不足：在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的 。 2、天然蛋白質(zhì)的不足 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。 3、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 。,一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由,基因,蛋白質(zhì),性狀,蛋白質(zhì),進化,結(jié)構(gòu)和功能,生存,蛋白質(zhì),基因工程一般只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，不一定滿足人類的需要。 如：干擾素是動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)，可用于治療病毒的感染和癌癥，但在體內(nèi)不易保存，如果將它的一個半胱氨酸轉(zhuǎn)化為絲氨酸，則可在-70條件下保存半年。,為什么要開展蛋白質(zhì)工程？,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)？,答：毫無疑問應(yīng)該從對基因的操作來實現(xiàn)對天然蛋白質(zhì)改造，主要原因是： 基因控制蛋白質(zhì)的合成,并且基因能遺傳給下一代,蛋白質(zhì)工程一般是先創(chuàng)造出適合人類需求的新基因，然后表達具有特定結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。 關(guān)鍵技術(shù)：基因工程 蛋白質(zhì)工程稱為第二代基因工程,前提： 了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系 空間結(jié)構(gòu)的測定： X射線晶體衍射法、 核磁共振 一級結(jié)構(gòu)的測定,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),胰島素的三級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),血紅蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)工程的基本原理,途徑： 預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計出預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)用的氨基酸序列設(shè)計DNA的脫氧核苷酸序列,討論：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。,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-,丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：UGG 賴氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：UUU、UUC,蛋白質(zhì)的改造,大改：設(shè)計并制造自然界中不存在的全新蛋白質(zhì)，使之具有特定的氨基酸序列、空間結(jié)構(gòu)和預(yù)期功能,中改：在蛋白質(zhì)分子中替代某一個肽段或一個特定的結(jié)構(gòu)域,小改：通過基因工程中的定點誘變技術(shù)，有目的改造蛋白質(zhì)分子中某活性部位的1個或幾個氨基酸殘基，以改善蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能,胰島素改造 天然胰島素制劑在儲存中易形成二聚體和六聚體，延緩胰島素從注射部位進入血液，從而延緩了其降血糖作用，也增加了抗原性，利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)將胰島素B鏈由B28脯氨酸-B29賴氨酸改為B28賴氨酸-B29脯氨酸，則可降低其聚合作用，使胰島素快速起作用。該速效胰島素已通過臨床實驗。,二、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用,改造酶的結(jié)構(gòu) 提高酶的熱穩(wěn)定性,制藥領(lǐng)域 例：鼠人嵌合抗體的形成,在基因水平上對抗體進行重組，產(chǎn)生人恒定區(qū)和可變區(qū)嵌合體,對人體的不良反應(yīng)減少。,理論和技術(shù)方面 解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息,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。,蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是對編