優(yōu)選課件：高中生物人教版 選擇性必修三第三章第四節(jié)蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用

3.4蛋白質(zhì)工程的原理與應(yīng)用一、蛋白質(zhì)工程

以蛋白質(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)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活需求。蛋白質(zhì)工程的基本途徑預(yù)期的蛋白質(zhì)功能設(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對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）對(duì)蛋白質(zhì)的改造：改造蛋白質(zhì)大改：設(shè)計(jì)并制造出自然界不存在的蛋白質(zhì)中改：替換一個(gè)肽段或一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)域小改：改造活性部位的一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基在基因水平改造蛋白質(zhì)：（1）定點(diǎn)誘變技術(shù)（已知蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)）優(yōu)點(diǎn)：目的性和針對(duì)性較強(qiáng)（2）非定點(diǎn)誘變技術(shù)（不確定誘變位點(diǎn)）突變位點(diǎn)多，誘變結(jié)果難預(yù)測(cè)異亮氨酸蘇氨酸二、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用天門(mén)冬酰胺天門(mén)冬酰胺酵母菌丙糖磷酸異構(gòu)酶熱穩(wěn)定性提高50％工業(yè)生產(chǎn)上實(shí)例1：干擾素的保存天然的干擾素在體外保存相當(dāng)困難。如果將其分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，那么在—70℃的條件下，可以保存半年。實(shí)例2：生產(chǎn)單體速效胰島素如果把胰島素B鏈由B28脯氨酸-B29賴(lài)氨酸改為B28賴(lài)氨酸-B29脯氨酸就可以避免胰島素分子形成聚合體以保證其效能的及時(shí)發(fā)揮。原因：胰島素注射到人體后會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入血液，而且進(jìn)入到血液中的胰島素又會(huì)不斷地被分解。實(shí)例3:工業(yè)用酶許多工業(yè)用酶是在改變天然酶的特性后，才使之適應(yīng)生產(chǎn)和使用需要的。在已研究過(guò)的幾千種酶中，只有極少數(shù)可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，絕大多數(shù)酶都不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)中每一步的反應(yīng)體系中常常會(huì)有酸、堿或有機(jī)溶劑存在，反應(yīng)溫度較高，在這種條件下，大多數(shù)酶會(huì)很快變性失活。鼠抗體人抗體恒定區(qū)恒定區(qū)可變區(qū)可變區(qū)嵌合抗體對(duì)人體的不良反應(yīng)減少制藥領(lǐng)域上小結(jié)：蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別操作流程結(jié)果聯(lián)系預(yù)期蛋白質(zhì)功能→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列→獲得新的蛋白質(zhì)獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定通過(guò)改造基因得到符合需求的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)