蛋白質(zhì)工程的崛起PPT幻燈片

1、蛋白質(zhì)工程的崛起1 怎樣讓一種生物的性狀在另一種生物中表達(dá)？ 在種內(nèi)可以用常規(guī)的雜交育種的辦法實現(xiàn)，但要使有生殖隔離的種間生物實現(xiàn)基因交流，就顯得力不從心了,則應(yīng)采用什么技術(shù)？雜交育種雜交育種基因工程基因工程思考2 生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長期進(jìn)化過程生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長期進(jìn)化過程中產(chǎn)生的，它的結(jié)構(gòu)和性能不能完全滿足中產(chǎn)生的，它的結(jié)構(gòu)和性能不能完全滿足人類生產(chǎn)生活的需要。人類生產(chǎn)生活的需要。例如：干擾素是動物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)是一種抗例如：干擾素是動物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)是一種抗病毒抗腫瘤的藥物，但在體外保存相當(dāng)困難。于病毒抗腫瘤的藥物，但在體外保存相當(dāng)困難。于是我們要對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，

2、制造出目前是我們要對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，制造出目前從天然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們由開從天然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們由開始了新一輪的探索，蛋白質(zhì)工程應(yīng)運而生了。始了新一輪的探索，蛋白質(zhì)工程應(yīng)運而生了。 3 一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由滿足人類滿足人類生產(chǎn)和生生產(chǎn)和生活的需要活的需要例如：例如：改造改造干擾素（半胱氨酸）干擾素（半胱氨酸）體外很難保存體外很難保存干擾素（絲氨酸）干擾素（絲氨酸）體外可以保存半年體外可以保存半年玉米中賴氨酸含量比較低玉米中賴氨酸含量比較低天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（352352位的蘇氨酸）位的蘇氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶二氫吡啶二羧

3、酸合成酶（104104位的天冬酰胺）位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（異亮氨酸）（異亮氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）（異亮氨酸）玉米中賴氨酸含量可提高數(shù)倍玉米中賴氨酸含量可提高數(shù)倍改造改造改造改造4 二、蛋白質(zhì)工程的基本原理二、蛋白質(zhì)工程的基本原理 對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子你認(rèn)為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對基因的進(jìn)行操作，還是通過對基因的操作來實現(xiàn)？操作來實現(xiàn)？1、目標(biāo)：、目標(biāo)： 根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋根據(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(jìn)行分子設(shè)計。白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計。5

4、通過對通過對基因基因的操作來實現(xiàn)，的操作來實現(xiàn)，因為基因決定蛋白質(zhì)的合成因為基因決定蛋白質(zhì)的合成。血紅蛋白血紅蛋白6 2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造3、基本途徑：、基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）7 8 討論：某多肽鏈的一段氨基酸序列是：討論：某多肽鏈的一段氨基酸序列是： 丙氨酸丙氨酸色氨酸色氨酸賴氨酸賴氨酸甲硫氨甲硫氨酸酸苯丙氨酸苯丙氨酸（1 1）怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序）怎樣得出決定

5、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。有多少種？列？請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。有多少種？（2 2）確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合）確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因（成或改造目的基因（DNADNA）？）？9 （1 1）mRNAmRNA序列為：序列為： GCUGCU（或（或C C或或A A或或G G）UGGAAAUGGAAA（或（或G G）AUGUUUAUGUUU（或（或C C） 脫氧核苷酸序列：脫氧核苷酸序列： CGACGA（或（或G G或或T T或或C C）ACCTTTACCTTT（或（或C C）TACAAATACAAA（或（或G G）（2 2）確定目

6、的基因的堿基序列后，就可以根據(jù)人）確定目的基因的堿基序列后，就可以根據(jù)人類的需要改造它，通過人工合成的方法或從基因類的需要改造它，通過人工合成的方法或從基因庫中獲取。庫中獲取。10 蛋白質(zhì)工程的概念 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律蛋白質(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)及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)，造或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類對以滿足人類對生產(chǎn)和生活的需求。生產(chǎn)和生活的需求。前提前提：了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能原理原理：改造基因（基

7、因修飾或基因合成）改造基因（基因修飾或基因合成）目的：目的：定向改造或制造蛋白質(zhì)定向改造或制造蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的上，延伸出來的第二代基因工程第二代基因工程。11 12 比較基因工程和蛋白質(zhì)工程比較基因工程和蛋白質(zhì)工程基因工程基因工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程相同點相同點都要改造基因，都屬于分子水平都要改造基因，都屬于分子水平產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因型，無新基因基因型，無新基因基因（型）基因（型）產(chǎn)生的蛋白質(zhì)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)原有的原有的新的新的聯(lián)系聯(lián)系蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，是基因工程的應(yīng)用和延伸是基因工程的應(yīng)用和延伸

8、13 關(guān)于基因工程和蛋白質(zhì)工程的說法正確的關(guān)于基因工程和蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（是（ ） A都是分子水平上的操作都是分子水平上的操作B基因工程基因工程就是改造基因的分子結(jié)構(gòu)就是改造基因的分子結(jié)構(gòu) C蛋白質(zhì)工程就是改造蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)工程就是改造蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) D基因工程能產(chǎn)生自然界根本不存在的基基因工程能產(chǎn)生自然界根本不存在的基因，蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界根本不存在因，蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界根本不存在的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)A14 蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是（蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是（ ） 蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計 DNA合成合成 預(yù)期蛋白質(zhì)功能預(yù)期蛋白質(zhì)功能 據(jù)氨基酸序列推

9、出脫氧據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列核苷酸序列 A. B. C. D.C 15 枯草桿菌產(chǎn)生的蛋白酶具有催化分解蛋白質(zhì)的特枯草桿菌產(chǎn)生的蛋白酶具有催化分解蛋白質(zhì)的特性，但極易被氧化而失效。性，但極易被氧化而失效。19851985年，美國的埃斯年，美國的埃斯特爾將枯草桿菌蛋白酶分子中的第特爾將枯草桿菌蛋白酶分子中的第222222位氨基酸替位氨基酸替換后，雖然其水解活性有所下降，但抗氧化能力換后，雖然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用這種水解酶作為洗滌劑的添加劑，大大提高。用這種水解酶作為洗滌劑的添加劑，可以有效地除去血漬、奶漬等蛋白質(zhì)污漬?？梢杂行У爻パ獫n、奶漬等蛋白質(zhì)污漬。 （1 1）改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術(shù)）改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術(shù)是是 。 （2 2）改造后的枯草桿菌中的控制合成蛋白酶的基）改造后的枯草桿菌中的控制合成蛋白酶的基因與原來相比，至少有因與原來相