1.4蛋白質(zhì)工程的崛起(定稿)3.5.ppt

1、1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起,知識(shí)回顧,基因工程的實(shí)質(zhì)是什么？,將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)， 后者可以產(chǎn)生它本來不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn) 而表現(xiàn)出新的性狀。,思考：,基因工程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是否完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要呢？,一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由,1、基因工程的局限性：,2、蛋白質(zhì)工程的目的：,生產(chǎn)符合人們生活需要的自然界中沒有的蛋白質(zhì)。,b、天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)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。,a、基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在 的蛋白質(zhì),進(jìn)化,結(jié)構(gòu)和功能,生存,例如：,普通干擾素,一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由,將分子中的半胱氨酸改

2、為絲氨酸,（體外很難保存）,玉米中賴氨酸含量 較低,將天冬氨酸激酶 第352位的蘇氨酸改為異亮氨酸,玉米中賴氨酸含量提高數(shù)倍,將二氫吡啶二羧酸合成酶 第104位的天冬酰胺改為異亮氨酸,已知,賴氨酸合成過程中，當(dāng)賴氨酸濃度達(dá)到一定值就會(huì)抑制天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性，而影響賴氨酸的進(jìn)一步合成。,1、目標(biāo)： 2、原理： 3、流程：,蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu),修飾,合成,預(yù)期的蛋白質(zhì),氨基酸,脫氧核苷酸,根據(jù)人們對(duì) 功能的特定需求， 對(duì)蛋白質(zhì)的 進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。,改造基因（基因 或基因 ）。,預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì) 推測(cè)應(yīng)有的 序列找到對(duì)應(yīng)的 序列。,二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）,二、蛋白

3、質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）,基因 DNA,氨基酸序 列多肽鏈,蛋白質(zhì) 三維結(jié)構(gòu),生物功能,mRNA,轉(zhuǎn)錄,翻譯,折疊,預(yù)期功能,推測(cè),分子設(shè)計(jì),合成,天然蛋白質(zhì)合成：,蛋白質(zhì)工程：,從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā) 設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列 找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列 P27,蛋白質(zhì)工程的概念: P27,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(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)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(shí)質(zhì)是對(duì)編碼蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造,二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）,從定義我們可以看出，蛋白質(zhì)工程的操作

4、包括兩方面: 1、對(duì)已有蛋白的基因進(jìn)行修飾形成新的蛋白質(zhì)。,2、直接根據(jù)人的意愿合成符合我們需要的基因， 再合成相關(guān)蛋白質(zhì)。,三、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景,蛋白質(zhì)工程前景誘人，但 目前成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。,四、基因工程與蛋白質(zhì)工程比較,都要改造基因，都屬于分子水平,無新基因,新基因,原有的,自然界沒有的蛋白質(zhì),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,1 關(guān)于生物體內(nèi)存在的天然蛋白質(zhì)，下列說法不正確的是（ ） A是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的 B它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要 C構(gòu)成天

5、然蛋白質(zhì)的氨基酸目前發(fā)現(xiàn)的有20種 D一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要,練習(xí)檢測(cè),D,練習(xí)檢測(cè),2蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對(duì)象是（） 氨基酸結(jié)構(gòu) B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) C肽鏈結(jié)構(gòu) D基因結(jié)構(gòu),D,練習(xí)檢測(cè),3下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯(cuò)誤的是（） A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要 B蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu) C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子xxk D蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又被稱為第二代基因工程,B,4、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（） A、蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ) B、蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸 C、蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 D、蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì),A,練習(xí)檢測(cè),5、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(jì) DNA合成 預(yù)期蛋白質(zhì)功能 根據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列 A B C D,C,練習(xí)檢測(cè),6、蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，其結(jié)果產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是（） A氨基酸種類增多 B氨基酸種類減少 C仍為天然存在蛋白質(zhì) D可合成天然不存在蛋白質(zhì),D,練習(xí)檢測(cè),7、關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用，下列說法不正確的是（ ） A科學(xué)家通過對(duì)胰島素的改造，已使其成為速