知识回顾 Knowledge Review
祝您成功！
一、蛋白质工程崛起的缘由
例如：
满足人类 生产和生 活的需要
干扰素（半胱氨酸） 改造 干扰素（丝氨酸）
体外很难保存
体外可以保存半年
玉米中赖氨酸含量比较低
玉米中赖氨酸含量可提高数倍
天冬氨酸激酶
改造
（352位的苏氨酸）
天冬氨酸激酶 （异亮氨酸）
二氢吡啶二羧酸合成酶 改造 二氢吡啶二羧酸合成酶
（104位的天冬酰胺）
血红蛋白质的四级结构
天然蛋白质的合成过程
复制
DNA
转录 逆转录
复制
RNA 翻译
肽链
折叠 等
表达生物特有 的功能或性状
具有空间结 构的蛋白质
遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变
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）
（异亮氨酸）
二、蛋白质工程的基本原理
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。
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？
蛋白质的一级结构
蛋白质的二级结构
胰 岛 素 的 三 级 结 构
血红蛋白分子 就是由二个由 141个氨基酸残 基组成的α亚基 和二个由146个 氨基酸残基组 成的β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。
蛋白质改造工程举例
胰岛素改造 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，也增加了抗原性，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。
蛋白质工程的流程
DNA合成
分子设计
基因

氨基酸序列
蛋白质
DNA mRNA 多肽链
转录
翻译
三维结构 折叠
预期功能 生物功能
三、蛋白质工程的进展和前景
蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时 代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应 用开拓了诱人的前景。蛋白质工程开创了按照人 类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时 期。 1.前景诱人。 如用此技术制成的电子元件，具有体 积小、耗电少和效率高的特点。 2.难度很大。 目前科学家对大多数蛋白质的高级结 构的了解还很不够。
一、蛋白质工程崛起的缘由
阅读P26.
回答:为什么要进行蛋白质工程?
通过基因工程能够大规模生产生物体内微量存在 的活性物质，并借助转基因而改变动植物性状，得以 在人类医疗保健中进行基因诊断和基因治疗。然而在 广泛利用自然界各种蛋白质的过程中就发现，这些蛋 白质只是适应生物自身的需要，而对它们进行产业化 开发往往不合意，需要加以改造。
4、概念：
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律 及其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。
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。
蛋白质工程的内容主要有两方面：
①根据需要设计具有特定氨基酸序列和空间结构 的蛋白质