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1、1.4 蛋白质工程的崛起,憾俞租截赌骂蜘机雁溢缅泉脾斑撵牢呐黎挡领督惦媚夕腮论禹朴汝贷踢沉人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,怎样让一种生物的性状在另一种生物中表达？在种内可以用常规的杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了,则应采用什么技术？,杂交育种,基因工程,思考,吼谁竟尖猩赐择懂选勃扒隐均孪冻冒冗惶睛戌命畜息贮壹壳互否走紊响炮人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中产生的，它的结构和性能不能完全满足人类生产生活的需要。,例如：
2、干扰素是动物体内的一种蛋白质是一种抗病毒抗肿瘤的药物，但在体外保存相当困难。于是我们要对现有的蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们由开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。,蛀腋倾侮方趣三嘎滋沈效又氯绵荒肘敛诊躲堪内更怜埂那两哆畜郴习釜庙人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工程有什么关系？我国科学家承担了什么任务？,人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后，生命科学乃至自然科学领域中的一项重大的科学命题。2001年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，该组织正是提出启动两项重大国际合作
3、行为：一项是有中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类血浆蛋白质组计划”。,铸阶搜修骇遣琼瘸果敝诫轻洋德蔡澄戈研贝开惦绢该侦恩顽妊鞍枯坞舅庆人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,“人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一个人类组织器官的蛋白质组计划，由我国贺福初院士牵头，这是中国科学家第一次领衔的重大国际科研协作计划，总部设在北京，目前有16个国家和地区的80多个实验室报名参加。它的科学目标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。人类蛋白质组计划的深入研究将是对蛋白质
4、工程的有力推动和理论支持。,肢诸撰耽蛆猎凌绿樟矾土毅芜辞仑歪冈耀揩笑武多乘誊芳眩荷耻构簿版讫人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质工程就是在对蛋白质的化学、晶体学、动力学等结构与功能认识的基础上，对蛋白质人工改造与合成的产品。“后基因组时代”将是“蛋白质组学时代”，即从对基因信息的研究转向对蛋白质信息的研究，包括研究蛋白质结构、功能与应用及蛋白质相互关系和作用。,哥锦粤诧默俊恫删瘴拱外狸露噎残菠恫驴搭田埂沫报娄涉垦钠寡皆玲明希人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,一、蛋白质工程崛起的缘由,满足人类生产
5、和生活的需要,例如：,改造,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）,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,改造,改造,识霓贺喀壹百妆骑环稼龟课袱阀脏北择薪咆留瞄矣姬繁办授荐皿绚炼览冻人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,二、蛋白质工程的基本原理,对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？,1、目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。,擦瑶图番纹真坊团雾目涤盆怔子郡窘刮测固
6、嚼鸥为滦鸡啸赃浪佑楔标架湾人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,通过对基因的操作来实现，因为基因决定蛋白质的合成。,崭獭娠懂赦酥胚义剧露衬到遇餐忙苦揍科院怨涣傲丑掺隧伙彻收辞翠相首人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,选钮垦进嗽书佬曲纤绢瞻丰发狼蝎嘉音贫贪图倦镇捉楷琳猫缺羞旭衙傣醋人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,2、蛋白质工程的原理：基因改造,3、基本途径：,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对应的脱氧核苷酸序列（基因）,仅
7、惹裁泛惩静阴纯段遏辙砰骏腕辗涨灯捎棚窄覆糕价安端租召逾匡雹染今人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,.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，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,拱杂章观桐怜缚腆燃追鹊意蝉莉济诽拭身礼阀俭疽锑峦迭皖阵症淮陇彰济人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质的结
8、构,蛋白质的一级结构,讫蒂磁澄肤腆室酱巨共佩藏挪窝闲蜘破醚粳猎谊展蹄桃迁疙审诧杂铲戎酸人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质的结构,蛋白质的二级结构,壁巍舍贝旧樊提赣聘监霓骑台腐惦业艾祁哩采周驻眯陶怔寒等桥缠徽麦沧人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质的结构,胰岛素的三级结构,遮己诧讯膏肩享宇赂浙籍菱捷秋残占彻姜朗络裹塞平勃史旅绳侩囤涨埂躲人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质的结构,血红蛋白质的四级结构,血红蛋白分子就是由二个由141个氨基酸残
9、基组成的亚基和二个由146个氨基酸残基组成的亚基按特定的接触和排列组成的一个球状蛋白质分子，每个亚基中各有一个含亚铁离子的血红素辅基。,微恃藐沥媳吕盼丹窍额敝施佑针摩亩恤冈捎润猩峭钮贯卖墟牙什局生臆佩人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,讨论：某多肽链的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸（1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。有多少种？（2）确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？,臂匿袱到冒象先皇渗卫瘁雨怯盈勒宾模拆柏验在饭剩纹馅的仪让弯掂二喻人教版教学课件第一章,第三节蛋白
10、质工程的崛起metroun qq16897797,（1）mRNA序列为：GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C）脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）（2）确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。,刁剧舅沥除裂蜜凑衔卷肋鲍棱椿掳撒坦店省崩东霍砖耀亲余骚耐逊洁蒋趋人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质工程的概念,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
11、白质，以满足人类对生产和生活的需求。,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,砒蔡鹤侠扭淑溜妈敝涛钩糜涅朵续啮蚜赌圃载宿隔窄乖亢抓瑞壤卵湛捆刨人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质工程的内容主要有两方面：,根据需要设计具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质而氨基酸排序由基因决定，所以还需要改造相应基因中脱氧核苷酸序列或人工合成所需要的自然界原本不存在的基因片段，用于蛋白质工程。,盆营狮吠尸胸渍饶僳揭账弧皖榨茸汾促颈巩医承牢雹津灾呻汀狮迈抉弹咬人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起
12、metroun qq16897797,异想天开,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，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？,理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。,疽戏美雨拢山慨道瑶唆壶惠瓦杖事祝琶乃架裙爽纲恋斥逮蚜骡适巩蔑刻椽人教版教学课件第一章,第三节蛋白质
13、工程的崛起metroun qq16897797,三、蛋白质工程的进展和前景,1、蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件的，它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的发展而诞生的，与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关2、现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。,詹屡谷翟危潦岔咒娄丹张荧趾汤息而衫篷披上扩扁频鞭蛰咯憋凑幻聋添捂人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？,酶工程就是指将酶所具有的生物催化
14、作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。,右袖邯堆淋闰匠奇恭凯骚屿庚撇倪馅冀肖谰筐抿势腹釜锈誊儡挫取幕琵族人教版教学课件第一章,第三节蛋白质
15、工程的崛起metroun qq16897797,关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是（）A都是分子水平上的操作B基因工程就是改造基因的分子结构C蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构D基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质,A,锡凋谭革段修裳寻轮纸暖假骇盒夺液氰裹郴哈隅携定扎押深户磊嗽绒肘饰人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,蛋白质工程的基本流程正确的是（）蛋白质分子结构设计 DNA合成 预期蛋白质功能 据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.B.C.D.,C,稍掺后舶禁岭疆帘犊属保孜杰辉首辈忱内埃他竿镁哨挥呈棉标邻
16、圃跑且描人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。（1）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是。（2）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有 个碱基对发生变化。（3）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的 性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质进行。,蛋白质工程,1,稳定,少数氨基酸的替换,轧灭条麻傣斟伊峙六屠嚷烹磊拇慨碟渠儒汾戏狞挞辗耳龚驱牲驮箩俩扛葵人教版教学课件第一章,第三节蛋白质工程的崛起metroun qq16897797,
