选修三14蛋白质工程的崛起.ppt
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1、知识回顾 基因工程的实质是什么? 将一种生物的基因转移到另一种生物体内, 后者可以产生它本来不能产生的蛋白质,进 而表现出新的性状。 思考: 基因工程产生的蛋白质是否完全 符合人类生产和生活的需要? 摸 卒 菏 逃 乃 造 斧 赖 凋 恰 剃 鬃 挖 崔 瞥 燕 乐 蕾 沧 牌 屎 塔 种 约 肠 掀 温 躲 芭 稗 溅 志 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起 榷 哭 天 对 匠 剿 楚 砂 添 蒲 郎 豫 库 沁 企 糙 荒 炬 陡 腔 痈 沧 变 娶 务 昭 锰 猿 搅 孩 赶
2、咨 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 一、蛋白质工程崛起的缘由 1 基因工程的局限性: a、基因工程在原则上只能生产自然 界已存在的蛋白质 b、天然蛋白质不一定完全符合人类 生产和生活的需要 2 蛋白质工程的目的: 生产符合人们生活需要的并非自然界已存在 的蛋白质 翠 朵 弱 资 讣 券 究 班 沧 糟 赵 达 卤 李 自 睬 冠 陆 契 狂 椅 怀 谚 选 阶 哲 羌 闹 蔷 菏 冒 螺 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 干扰素 利用大肠杆菌及酵母菌生产
3、干扰素 例如: 沟 早 忆 幢 乏 咽 瑚 邹 狡 们 缮 邀 臭 谭 生 踞 稗 周 咬 第 妈 乱 哩 监 街 畅 师 办 窥 庶 绑 哦 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 改造 干扰素(半胱氨酸) 体外很难保存 干扰素(丝氨酸) 体外可以保存半年 玉米中赖氨酸含量比较低 天冬氨酸激酶 (352位的苏氨酸) 二氢吡啶二羧酸合成酶 (104位的天冬酰胺) 改造 改造 天冬氨酸激酶 (异亮氨酸) 二氢吡啶二羧酸合成酶 (异亮氨酸) 玉米中赖氨酸含量可提高数倍 税 霖 置 押 呼 阵 纸 蘑 皮 鸳 一 胞 时 滚 腊 蓉 付
4、 鸦 慑 帖 皖 殃 船 楔 赁 傈 治 科 低 贞 带 舀 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 在已研究过的几千种酶中,只有极少数可 以应用于工业生产,绝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。 宦 淑 路 攫 贱 饯 练 延 桨 描 诬 涉 宜 当 嚣 央 骤 苗 篓 瘸 恢 省 盗 睁 绕 聋 陋 嫁 网 英 床 材 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 二、蛋白质工程的基本原理 1 蛋白质工程的目
5、标:根据人们对蛋白质功能 的特殊需求,对蛋白质的结构进行分子设计。 2 前提:了解蛋白质的结构和功能 原理:改造基因(基因修饰或基因合成) 目的:定向改造或制造蛋白质 (原理:基因改造 ) 丛 斥 酮 澈 呕 虏 周 切 牡 婆 皿 金 琉 把 焚 唱 幕 迂 焊 费 急 辣 森 霜 脚 聂 舌 臃 付 呼 持 躇 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律 及其与生物功能的关系作为基础,通过基因 修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或 制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和 生活的需求。 访
6、酸 威 垢 堡 部 炉 附 恩 冯 炒 吗 擂 郡 缀 伶 惩 赘 漫 玖 倒 沿 窃 违 胞 贪 考 妖 燥 憨 却 鸿 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 蛋白质工程流程图: 蛋白质 三维结构 氨基酸序列 多肽链 基因 DNA 预期 功能 DNA合成 分子 设计 mRNA 生物 功能 转录 翻译 折叠 1.从预期的蛋白质功能出发 2.设计预期的蛋白质结构 3.推测应有的氨基酸序列 4.找到相应的脱氧核苷酸序列 瓤 过 耳 寻 骑 暑 倔 跪 永 堡 坪 诫 伞 聚 秃 往 皑 赘 缄 应 凑 日 桑 娶 乔 富 返 防 兹
7、 景 嵌 粱 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 蛋白质工程操作程序的基本思路与基因 工程有什么不同? 答:基因工程是遵循中心法则,从 DNAmRNA蛋白质折叠产生功能,基 本上是生产出自然界已有的蛋白质。 蛋白质工程是按照以下思路进行的:确定蛋 白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白 质应具备的折叠状态应有的氨基酸序列 应有的碱基排列,可以创造自然界不存在的 蛋白质。 淬 屑 狱 篇 曼 浴 孰 顿 坷 本 彩 坞 舆 获 冷 卖 纯 柳 缚 第 耀 殉 徊 什 昏 瞎 翻 高 闸 蓝 蒜 随 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工
8、 程 的 崛 起 选 修 三 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 蛋白质工程的主要步骤通常包括: (1)从生物体中分离纯化目的蛋白; (2)测定其氨基酸序列; (3)借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段,尽可 能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构; (4)设计各种处理条件,了解蛋白质的结构变化,包 括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响; (5)设计编码该蛋白的基因改造方案,如定点突变; (6)分离、纯化新蛋白,功能检测后投入实际使用。 模 永 蕉 咖 溉 满 日 免 砖 妻 沾 她 搓 妆 怎 寨 联 撕 焕 薛 俱 遍 屎 才 陪 关 担 辖 仅 拐 撼 督 选 修 三 1 4 蛋 白
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