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1、
基因工程的實質:
將一種生物的 轉移到
另一種生物體內，后者產生它本不 能產的 ,進而表現(xiàn)
出 O
例如:
■干擾素是由動物體內的效應T細胞
產生的一種糖蛋白，幾乎能抵抗所
有病毒引起的感染。同時，在治療
癌癥方面也有十分可觀的療效。但
是，干擾素在體外保存相當困難。
如果將其分子上的一個
變成 ，在?7（rc的條件下,
可以保存 。
1、基因工程的基本原理
中心法則告訴我們遺傳信息的流動方向如圖：
制（JJNA（基國｝如＞ mRN A蘭蘭＞ 肽鏈蘭竺具有空
間結構的董白質—表達生物釘有的功能或性狀
結論：
決定的, 決定的。
蛋白質的功能是由
2、蛋白質的 蛋白質的結構是由
2、蛋白質工程的目標：
根據人們對蛋白質 的特定需
求，對蛋白質的 進行
對天然蛋白質進行改造，你 認為應該直接對 進行
操作，還是通過對 的操作來 實現(xiàn)？為什么？
O
hna合成
分
招因
Ml
■
DNA
4討
折費
3、蛋白質工程流程
蛋白貢 V—廉期功他 -算結構 —?生物功能
■從預期的蛋白質功能出發(fā)
■設計預期的蛋白質結構
■推測應有的氨基酸序列
■找到相應的脫氧核昔酸序列（基因）
某多肽鏈的一段氨基酸序列是:
苯丙氨酸-
丙氨酸:
GCU、GCC、
GCA、GCG
色
3、氨酸：UGG
賴氨酸：AAA、AAG
甲硫氨酸：AUG
(1)怎樣得出
決定這一段肽鏈
的脫氧核昔酸序
列？請把相應的
苯丙氨酸：UUU、UUC堿基序列寫出來。
(2)
序列后，怎樣才能合成或改
造目的基因(DNA) ?
可以通過
獲取或 改變。
的方法 來
總結：蛋白質工程的概念
是指以蛋白質
分子的 及其與
的關系作為基価，通過
或 ,對現(xiàn)有蛋白質進
彳亍 , 或希I」造一無中 ,
以滿足生產和生活的需求。
三、蛋白質工程的進展和前景
1、蛋白質工程的進展：
天然胰島素制劑在儲存中易形成二聚體和 六聚體，延緩胰島素從注射部位進
4、入血液，從 而延緩了其降血糖作用，也增加了抗原性，這 是胰島素B23-B28氨基酸殘基結構所致。利用 蛋白質工程技術改變這些殘基，則可降低其聚 合作用，使胰島素快速起作用。該 已通過臨床實驗。
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65或66個氨基酸殘 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，在綜合各 變異體結構特點的基礎上提出改造水蛭素主要 變異體HV2的設計方案，將47位的Asn （天冬酰 胺）變成Lys （賴氨酸），使其與分子內第4或 第5位Thr （蘇氨酸）間形成氫鍵來幫助水蛭素 N端肽鏈的正確取向，從而提高抗凝血效率， 試管
5、試驗活性提高4倍，在動物模型上檢驗抗血 栓形成的效果，提高20倍。
生長激素通過對它特異受體的作用促進細胞和機 體的生長發(fā)育，然而它不僅可以結合 ，
還可以結合許多種不同類型細胞的 ，引
發(fā)其他生理過程。在治療過程中為減少副作用，需使 人的重組生長激素只與生長激素受體結合，盡可能減 少與其他激素受體的結合。經研究發(fā)現(xiàn)，二者受體結 合區(qū)有一部分重疊，但并不完全相同，有可能通過改 造加以區(qū)別。由于人的生長激素和催乳激素受體結合 需要鋅離子參與作用，而它與生長激素受體結合則無 需鋅離子參與，于是考慮取代充當鋅離子配基的氨基 酸側鏈，如第18和第21位His （組氨酸）和第17位Glu
（谷氨
6、酸）。實驗結果與預先設想一致，但要開發(fā)作 為臨床用藥還有大量的工作要做。
生物和材料科學家正積極探索 將蛋白質工程應用于微電子方面。 用蛋白質工程方法制成的電子元件, 具有 、 和 的特
點，因此有極為廣闊的發(fā)展前景。
2、蛋白質工程的現(xiàn)狀
蛋白質工程目前的現(xiàn)狀： 主要是因為蛋白質發(fā)揮其功 能需要依賴于正確的高級結構，而
3、蛋白質工程的前景:
蛋白質工程與基因工程的關系:
項目
基因工程
蛋白質工程
操作起點
目的基因
預期的蛋白質功能
實質
實現(xiàn)基因的異體 表達
定向改造或生產人 類所需要的蛋白質
結果
生產自然界已存在 的蛋白質
生產自然界沒有的 蛋白質
基本流程
蛋白馬工稈果存基&
L工稈的基礎卜，衽
聯(lián)系
伸出乗的 基因工程。
K從預期的蛋白質功能出發(fā)
2、 設計預期的蛋白質結構
3、 推測應有的氨基酸序列
4、 找到相應的脫氧核昔酸序列 （基因）
1.4《蛋白質工程的崛起》課件(新人教版選修3).
