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1、 EDU.com1.4蛋勺质工程的崛起、蛋白质工程崛起的缘由二、蛋白质工程的基本原理 三、蛋白质工程的进展nr r-二s 厂门质工程崛起泊绛贅 竄考：如果想让某一个生物的性状 在另外一个生物的身上表达，常用 的方法有哪些？基因工程的实质：将一种生物的稱I到另一种生物体内，后者产生它本不能产的=1蛋颐表现试回顾总结基因工程的丰丙植物方面提高植物的抗虫、抗病、抗逆性 改良植物的品质动物方面提高动物生长速度改善畜产品的品质 用转基因动物生产药物用转基因动物作器官移植的供体研制药物因工程的局限性:基因治疗基因工程在原则上只能生产 自然界已存在的蛋白质。这些蛋白质的结构和功能符合 特定物种生存的需要，却
2、不一定完 全符合人类生产和生活的需要。宀例如：干扰素是由动物体内的效应T细胞 产生的一种糖蛋白，几乎能抵抗所 有病毒引起的感染。同时，在治疗 癌症方面也有十分可观的疗效。但 是，干扰素在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨 酸变成丝氨酸，在70C的条件下， 可以保存半年。玉米中赖氨酸的含量比较低。赖氨酸的合成机理：天冬氨酸激酶二氢毗旋二竣酸合成酶爭反谀节前体物质赖天冬氨酸激酶（352位的苏氨酸）二氢毗噪二竣酸合成酶（104位的天冬酰胺）改造天冬氨酸激酶（异亮氨酸）二氢毗陀二竣酸合成酶（异亮氨酸）在已研究过的酶中，只有:wfIX/.comr- H E 4rkll少数可以应用于工业生产，绝
3、大多 数酶都不能应用于工业生产，这些 酶虽然在自然状态下有活性，但在 工业生产中没有活性或活性很低。 这是因为工业生产中每一步的反应 体系中常常会有酸、碱或有机溶剂 存在，反应温度较高，在这种条件 下，大多数酶会很快变性失活。目前科学家尝试：对蛋白质结：的改造，yjv延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋 白的保存期，抵御由于重 要氨基酸氧化引起的活性丧失等，取得了一定的进 展。延长干扰素的体外保存时间提高玉米中赖氨酸的含量提高工业生产中蛋白质类酶的稳定性这些在科学研究和工业生产中亟待解决的难题均无法通过基因 完成。于是新一轮的探索拉开了序幕， 人们开始着眼于对现有蛋白质的改造, 以及制
4、造目前从天然蛋白质中找不到a二、1、基因工程的基本原理的蛋白质。就这样，蛋白质工程应运 而生，并迅速崛起。中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如 瓠叽（基削如丑肽链如并具有空间结构的审白质表达生物特有的功能或性状 费蛋白质的功能是由蛋白质的堑堂决定的， 蛋白质的结构是由 DNA （基舉楚的。3、蛋白质工程流程DXA合成犁因下彊白分子鮒刿區白疚廉期功昶4訝DNA茨-山席构A件物功能从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相应的脱氧核昔酸序列（基因）出com总结：蛋蛋白质工程建指以蛋白质分子的结构及其与的期齢为基础，通过或基因修饰,超挣覇鬲 行,或制進造种以;新的蛋自蘇主活
5、的需求。异想天T能不能根据人类需要的蛋白质 的结构，设计相应的基因，导入合 适的细菌中，让细菌生产人类 要的蛋白质食品呢？理论上是可行的，但目前还没 有真正成功的例子。= 雷F11、D1、蛋白质工程的进展：(1)对胰岛素的改造IIIIII天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和 六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从 而延缓了其降血糖作用，也増加了抗原性，这 是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。利用 蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚 合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素 已通过临床实验。（2）对水蛭素的衣IllIII水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑 制剂，它有多种变异体，由
6、65或66个氨基酸残 基组成。水蛭素在临床上可作为抗栓药物用于 治疗血栓疾病。为提高水蛭素活性，在综合各 变异体结构特点的基础上提出改造水蛭素主要 变异体HV2的设计方案，将47位的Asn犬矢冬酰 胺）变成Lys （赖氨酸），使其与分子内第4或* 第5位Thr （苏氨酸）间形成氢键来帮助水蛭素 N端肽链的正确取向，从而提高抗凝血效率， 试管试验活性提高4倍，在动物模型上检验抗血 栓形成的效果，提高20倍。（3）对生长激素的钱生长激素通过对它特异受体的作用促进细胞和机 体的生长发育，然而它不仅可以结合，还可以结合许多种不同类型细胸的，引发其他生理过程。在治疗过程中为减少副作用，需使 人的重组生长
7、激素只与生长激素受体结合，尽可能减 少与其他激素受体的结合。经研究发现，二者受体结 合区有一部分重査，但并不完全相同，有可能通过改 造加以区别。由于人的生长激素和催乳激素受体结合 需要锌离子参与作用，而它与生长激素受体结合则无 需锌离子参与，于是考虑取代充当锌离子配基的氨基 酸侧链，如鎗18和第21位His （组氨酸）和第17位Gki（谷氨酸）。实验结果与预先设想一致，但要开发作 为临床用药还有大量的工作要做。（4）应用于微电子方面生物和材料科学家正积极探索 将蛋白质工程应用于微电子方面。 用蛋白质工程方法制成的电子元件， 具有体积小、耗电少和效率高的特 点，因此有极为广阔的发展前景。 WDU
8、.com2、蛋白质工程的现状子能学了要例功齊聽程要于大塞 工主赖对，质 质依前省 白多要目很蛋 蛋不需家解的前因确赵计要 目是正多常H的为的蛋出经现蛋高匸更过状白级映加艰:质结的符辛功挥， 发构ZnFH/.COfn3、蛋白质工程的前景:蛋白质工程的須穿邱hin基因工程蛋白质工程操作起点目的基因预期的蛋白质功能实质实现基因的异体 表达定向改造或生产人 类所需要的蛋白质结果生产自然界已存在 的蛋白质生产自然界没有的 蛋白质基本流程+联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延 伸出来的第二代基因工程。DNA合成欽招酸用列分子设it.j觸DNA迪A衬新J瓯白虜工穀91M結构V廉期功4豹功能1、2、3、4、从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列=1找到相应的脱氧核昔酸序列 （基因） 、
