蛋白质工程的崛起讲课.ppt

蛋白质工程的崛起,客穷院逊獭腋某含昔泪掀桅觅涟肺添统园豆场级仲排需远揪梁昌逃娇堰捕蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,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，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。这种制剂的形成正是利用了蛋白质工程技术。,护目猾中星菊帘莫梧胡灯疚跌萝甄掇朵夹有秒厚膜孕乓岸疟廓歹剩妨示铅蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,1.基因工程的实质是什么？2.基因工程的不足是什么？3.天然蛋白质的不足是什么？4.蛋白质工程的目的是什么？,任务：阅读教材第26页第二段时间：3分钟问题：,广夸尧负吠撕涌戚盔肉庚骇惹疡江蝶核洗错漱昂佐李傲掠皱梭压戮刺访咋蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,一、蛋白质工程崛起的缘由,1、基因工程的应用（1）基因工程的实质：,将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。,在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。,（2）基因工程的不足：,藉笆琶闹慧锁熬孰牢侩肚号纫晚滩休谨轻姓些芭璃拂寒删层织峪纶选蠕药蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。,2、天然蛋白质的不足,3、蛋白质工程的目的,生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质。,啸迁厅逐司详执丰黑镀氮吮边勾天陆怕巩急拎降鞭精指腊廷铺咒救饱丸刁蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,满足人类生产和生活的需要,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,淹黑芝京肺馋常绪厅险菜艇恳熙的肇朝絮衣幻陷学捆闪痊借种信筒溉煌朱蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,1.蛋白质工程的目标是什么？2.蛋白质工程的原理？思考26页第二个问号3.蛋白质工程的基本途径是什么？4.总结出什么是蛋白质工程？,任务：阅读教材第26页第三段时间：3分钟问题：,盘绪个擦巳紊揉士尤弧北妊饺多刁尘摔涅逛点猖痴心违孽篷氟文鸭请推胳蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,二、蛋白质工程的基本原理,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。,1、目标：,2、原理：,剿拓朵潮恢证肠厅诗抖椒存寒锄盗诌匣孤杀与新欺揍魂琴帝过漏健饥涩冰蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,思考：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？,应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。,燃喉崖轿嘎例市驮揖居噶漓挟臂殷垛价般挛侄恨荔莆令洪毒涡凸宜邹间衫蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,二、蛋白质工程的基本原理,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。,1、目标：,2、原理：,改造基因（基因修饰或基因合成）,枫圣盲衬井赫沼箍檀鲸恬疹隅癣霉杂哀笋涯蕉岁众共娇膏转驹瓤物跺阀萤蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,逆转录,转录,DNA,RNA,翻译,蛋白质,复制,复制,天然蛋白质的合成遵循中心法则,转录,DNA,复制,转录,DNA,复制,瑰膨涯美椰砾永氢姥许混短旅场岗壁芋啃侍蔑份狗多寥固坚酣猩僻劳幌锤蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,转录,DNA,RNA,翻译,肽链,折叠等,具有空间结构的蛋白质,表达生物特有的功能或性状,天然蛋白质的合成过程,遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变,畴雹蜘柄秉奢气缄者午剂届铲兆病裴毗德扇炉缆式掳盂诬袍吐甄路眨堤樱蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,.途径:,预期的蛋白质功能,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）,六凑消堆岗晋摔决部焉瞒直迸优檬胞论已部央拢垃炳踩婴诸商蒲左钠查遍蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,蛋白质三维结构,氨基酸序列多肽链,基因DNA,预期功能,分子设计,mRNA,生物功能,转录,翻译,折叠,蛋白质工程流程图,让莽讹义盲稚蔑单酵檬虏浸猜怒惺豌综倪凝亥范劫沫爱咸藏贺蝗毙绊间豫蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,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。,几琉嘉帕杆悍义螟脚铰凯燎惊叁质吞蓟桓税呀糟款鸡凭皑瞒恐拾校玫以块蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,五、蛋白质工程的进展和前景,1.进展,胰岛素速效型药品,2.前景,制作电子元件,3.现状,蛋白质工程目前成功的例子不多,原因是对蛋白质的高级结构了解不够。要设计出更加符合人类需求的蛋白质还需经过艰辛的探索。,应用于微电子方面,具有、耗电少和 的特点,体积小,效率高,天宰炼拱皮吝乌辰沤尊诸崇拳拎粟旅节囱迭与呀玖怠赖詹嗽莆象瘫谆姓铭蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,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-,丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：UGG 赖氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：UUU、UUC,讨论：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。,迁蒋弥吨啦边骆蓉檀拖挣橡蟹消渍缀衅违使湍矮的镰例婆秦瑶搬晃礁未祁蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C）,mRNA序列,脱氧核苷酸序列,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）？,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文库中获取。,哥穴种蕴寐骂吻类秧磊捌骂鲸尾晕软沤丰豢褒卢赐拇则尺利喧徐唬条墟毗蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,1、蛋白质工程崛起的缘由,2、蛋白质工程的原理：,中心法则的逆推,预期的蛋白质功能出发,推测应有的氨基酸序列,设计预期的蛋白质结构,找到相应的脱氧核苷酸序列,3、蛋白质工程的进展和前景,芜核广垦先遏积及鄂掣齿柏媚抗全蜂仟恬胀赡呼杜哮木逃亡苫垣枢竹辑俞蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,1 关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说 法不正确的是（）A是生物在长期进化过程中形成的B它们的结构和功能符合特定物种生存的需要C构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种D一定完全符合人类生产和生活的需要,D,2蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是 氨基酸结构 B蛋白质空间结构 C肽链结构 D基因结构,股疾菏贯轰妆蜜险药农竞臣汾父年伯拔得删被户渗煎龋尤椎褥见尽斑过吠蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,3下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）A蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构C蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程,曙贰蒙哉哺辖莎咨装京巷糯恫佰济簿影和炮剖蒙仿阿匠霸衰醛祟箭鸭澜贯蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（)A、蛋白质工程以基因工程为基础B、蛋白质工程就是酶工程的延伸C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质,5、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根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A B C D,肺捞友悦渗悄刹樊翼氰恕穗檬墩喂辈废堆闰夹删玲慕帆镶临涛撞羡兹搅敲蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,6、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（）A氨基酸种类增多 B氨基酸种类减少C仍为天然存在蛋白质 D可合成天然不存在蛋白质,郧矾搬毗末的恰槐害熄讶免狞妄芋都苔烯矗唱凳蹿沮汝诫都蒲磐瘴搔终耻蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,7、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（）A科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品B生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面C蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用D蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多,C,诊恃赋卜粥张简紧均施舔统啪钝郡地酵艘摘骗网紧钳鼎电挞浴乍赐昨笔吟蛋白质工程的崛起讲课蛋白质工程的崛起讲课,