《河北省石家莊第十五中學(xué)高二生物 蛋白質(zhì)工程的崛起課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《河北省石家莊第十五中學(xué)高二生物 蛋白質(zhì)工程的崛起課件（16頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、蛋白質(zhì)工程的崛起蛋白質(zhì)工程的崛起石家莊市十五中學(xué)石家莊市十五中學(xué)一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在已存在的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長期進(jìn)化過程中產(chǎn)生的，它的期進(jìn)化過程中產(chǎn)生的，它的結(jié)構(gòu)和性能不結(jié)構(gòu)和性能不能完全滿足人類生產(chǎn)生活的需要能完全滿足人類生產(chǎn)生活的需要。（1）干擾素在體外）干擾素在體外保存保存困難困難（2）玉米中賴氨酸的含量低）玉米中賴氨酸的含量低原因：原因： 天冬氨酸激酶、二氫吡啶二羧酸合天冬氨酸激酶、二氫吡啶二羧酸合成酶的成酶的活性活性受細(xì)胞內(nèi)受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸的

2、濃度賴氨酸的濃度的的影響較大影響較大二二 蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo) 根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能功能的特定需求，對(duì)蛋白的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的質(zhì)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，生產(chǎn)符合人們生活進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，生產(chǎn)符合人們生活需要的并需要的并非自然界已存在非自然界已存在的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)對(duì)干擾素如何改造？對(duì)干擾素如何改造？ 半胱氨酸半胱氨酸 絲氨酸絲氨酸天天 冬冬 氨氨 酸酸 激激 酶：酶：二氫吡啶二羧酸合成酶：二氫吡啶二羧酸合成酶：對(duì)玉米如何改造？對(duì)玉米如何改造？ 蘇氨酸蘇氨酸 異亮氨酸異亮氨酸天冬酰胺天冬酰胺 異亮氨酸異亮氨酸352104 前提條件：前提條件： 找到相應(yīng)的脫氧找到相應(yīng)的脫氧

3、 核苷酸序列（核苷酸序列（基因基因）蛋白質(zhì)工程的途徑是：蛋白質(zhì)工程的途徑是：從預(yù)期的蛋白從預(yù)期的蛋白質(zhì)質(zhì)功能功能出發(fā)出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期的設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的推測應(yīng)有的氨基酸序列氨基酸序列 實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：基礎(chǔ)：基礎(chǔ)：基因工程基因工程改造基因改造基因基因工程基因工程（原理原理）了解蛋白質(zhì)的了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)與功能 之間的關(guān)系之間的關(guān)系 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)氨基酸序列氨基酸序列多肽鏈多肽鏈基因基因DNA預(yù)期預(yù)期功能功能DNA合成合成分子分子設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)mRNA生物生物功能功能轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯折疊折疊天然蛋白質(zhì)天然蛋白質(zhì)合成合成過程：過程：中心法則中心法則蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程工程過

4、程過程： 前提條件：前提條件：了解蛋白質(zhì)的了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)與功能 之間的關(guān)系之間的關(guān)系 找到相應(yīng)的脫氧找到相應(yīng)的脫氧 核苷酸序列（核苷酸序列（基因基因）蛋白質(zhì)工程的途徑（原理）是：蛋白質(zhì)工程的途徑（原理）是：從預(yù)期的蛋白從預(yù)期的蛋白質(zhì)質(zhì)功能功能出發(fā)出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期的設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的推測應(yīng)有的氨基酸序列氨基酸序列 實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：基礎(chǔ)：基礎(chǔ)：基因工程基因工程改造基因改造基因基因工程基因工程 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物及其與生物功能功能的關(guān)系作為的關(guān)系作為基礎(chǔ)基礎(chǔ)，通過，通過基因基因修飾或基因合成修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)

5、有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種或制造一種新的蛋白質(zhì)新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求和生活的需求 概概 念：念： 蛋白質(zhì)工程操作程序的基本思路與結(jié)果蛋白質(zhì)工程操作程序的基本思路與結(jié)果 與基因工程有什么不同？與基因工程有什么不同？ 基因工程基因工程 遵循遵循中心法則，中心法則，從DNAmRNA多肽多肽鏈鏈折疊發(fā)揮功能折疊發(fā)揮功能 基本上是生產(chǎn)基本上是生產(chǎn)出自然界出自然界已有已有的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)與之相反與之相反 可以創(chuàng)造自然界可以創(chuàng)造自然界不存在不存在的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程 聯(lián)系聯(lián)系以基因工程為以基因工程為基礎(chǔ)，是基礎(chǔ)，是延伸出來的延伸出來

6、的第二代基因工程第二代基因工程區(qū)區(qū) 別別途途 徑徑結(jié)果結(jié)果1水蛭素改造水蛭素改造 水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特異抑水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特異抑制劑，它有多種變異體，由制劑，它有多種變異體，由65或或66個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸殘基組成。水蛭素在臨床上可作為抗栓藥物殘基組成。水蛭素在臨床上可作為抗栓藥物用于治療血栓疾病。為提高水蛭素活性，將用于治療血栓疾病。為提高水蛭素活性，將47位的位的Asn（天冬酰胺）變成（天冬酰胺）變成Lys（賴氨酸），（賴氨酸），提高凝血效率，試管試驗(yàn)活性提高提高凝血效率，試管試驗(yàn)活性提高4倍，在動(dòng)倍，在動(dòng)物模型上檢驗(yàn)抗血栓形成的效果，提高物模型上檢驗(yàn)抗血栓形成的效

7、果，提高20倍。倍。2胰島素的改造胰島素的改造 天然胰島素制劑在天然胰島素制劑在儲(chǔ)存儲(chǔ)存中易形成二聚中易形成二聚體和六聚體，延緩胰島素從注射部位進(jìn)體和六聚體，延緩胰島素從注射部位進(jìn)入血液，從而延緩了其降血糖作用入血液，從而延緩了其降血糖作用 利用利用蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造后，則可降技術(shù)改造后，則可降低其聚合作用，使胰島素快速起作用。低其聚合作用，使胰島素快速起作用。該速效胰島素已通過臨床實(shí)驗(yàn)。該速效胰島素已通過臨床實(shí)驗(yàn)。 3 生產(chǎn)奶酪時(shí)用來殺菌的生產(chǎn)奶酪時(shí)用來殺菌的T 溶菌酶溶菌酶, 在在工作環(huán)境溫度工作環(huán)境溫度下下, 小時(shí)后活力僅小時(shí)后活力僅剩下剩下., 這樣就無法維持正常生產(chǎn)這樣就無

8、法維持正常生產(chǎn) 蛋白質(zhì)工程施以回春妙手蛋白質(zhì)工程施以回春妙手, 將將T 溶菌酶溶菌酶,的的 位異亮氨酸換成半胱氨酸位異亮氨酸換成半胱氨酸, 再跟再跟 位半胱氨酸聯(lián)接起來這樣位半胱氨酸聯(lián)接起來這樣, 它在它在下下反應(yīng)反應(yīng) 小時(shí)后小時(shí)后, 活性絲毫未減活性絲毫未減 思考：思考： 能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入合適的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生相應(yīng)的基因，導(dǎo)入合適的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？ 理論上講可以理論上講可以目前很困難目前很困難1、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是：、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的

9、是：( ) A. 蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ) B. 蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 C. 蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì) D. 蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是改造蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是改造蛋白質(zhì)A2、蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是：、蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是：( )設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu) DNA合成合成 預(yù)期蛋白質(zhì)功能預(yù)期蛋白質(zhì)功能 據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列 A. B. C. D. D3玉米是生產(chǎn)賴氨酸的好材料，可是產(chǎn)量玉米是生產(chǎn)賴氨酸的好材料，可是產(chǎn)量低，需要改變什么結(jié)構(gòu)就能提高產(chǎn)量？低，需要改變什么結(jié)構(gòu)就能提高產(chǎn)量？ A、天冬氨酸激酶、天冬氨酸激酶 B、二氫吡啶二羧合成酶、二氫吡啶二羧合成酶 C、肽酶、肽酶 D、A、B都是都是D