蛋白质工程的崛起学习目标1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由；2、简述蛋白质工程的原理；3、尝试运用逆向思维分析和解决问题。知识回顾•基因工程的实质是什么？•利用基因工程能否合成自然界中本不存在的蛋白质呢？构想干扰素治疗病毒感染、癌症。体外保存困难。改变分子结构：半胱氨酸丝氨酸保存半年产量提高赖氨酸含量低合成时需：天冬氨酸激酶；二氢吡啶二羧酸合成酶。浓度影响苏氨酸（352）异亮氨酸天冬酰胺（104）异亮氨酸一、蛋白质工程崛起的缘由基因工程的局限性：a、基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质；b、天然蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需要。对天然的蛋白质进行改造，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？天津大学化工学院本科生团队研发的成果——基于混菌体系的高效塑料生物降解系统。该混菌系统可以完全降解生活常见塑料——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。为了更快地降解塑料，该学生团队还应用基因编辑技术对降解塑料的关键——PETase酶进行了定点改造，成功提高了这种酶分解塑料的效率。对天然的蛋白质进行改造，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？1、基因决定蛋白质的合成，改造基因即为改造蛋白质；2、改造基因可以遗传，改造蛋白质无法遗传；3、改造基因比改造蛋白质更容易操作。二、蛋白质工程的基本原理蛋白质三维结构氨基酸序列多肽链基因DNAmRNA生物功能转录翻译折叠中心法则例如：改造普通干扰素改造后的干扰素（体外可以保存半年）将分子中的半胱氨酸改为丝氨酸（体外很难保存）1、对现有蛋白质的改造思路：甲苏半赖精AUGACGUGUAAGAGGAUGACGTGUAAGAGGTACACATTCTCCTGC普通干扰素的多肽：mRNADNAA甲苏丝赖精新的干扰素的多肽：AGUAT替换（基因修饰）UGU基因DNA氨基酸序列多肽链蛋白质三维结构生物功能mRNA转录翻译折叠预期功能设计推测找到并合成蛋白质工程：2、直接合成新的蛋白质（基因合成）讨论讨论……—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸苯丙氨酸—……１、怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？写出相应的碱基序列。２、确定目的基因的碱基序列后，怎样合成或改造目的基因？某多肽链的一段氨基酸序列是：１、每种氨基酸有相对应的密码子。查表可得：ＧＣＵＵＧＧＡＡＡＡＵＧＵＵＵ；再根据碱基互补配对推出脱氧核苷酸序列：ＣＧＡＡＣＣＴＴＴＴＡＣＡＡＡ。回答回答蛋白质工程流程图预期功能DNA合成分子设计蛋白质三维结构氨基酸序列多肽链基因DNAmRNA生物功能转录翻译折叠中心法则中心法则的逆推1.从预期的蛋白质功能出发2.设计预期的蛋白质结构3.推测应有的氨基酸序列4.找到相应的脱氧核苷酸序列蛋白质工程的概念:是指以蛋白质分子的结构规律及其与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。蛋白质工程的实质是对编码蛋白质的基因进行改造从定义我们可以看出，蛋白质工程的操作包括两方面:1、对已有蛋白的基因进行修饰形成新的蛋白质。2、直接根据人的意愿合成符合我们需要的基因，再合成相关蛋白质。三、蛋白质工程的进展和前景改造胰岛素——特效药品蛋白质工程——制造电子元件。优点：体积小、耗电少、效率高。应用于电子方面蛋白质工程前景诱人，但目前成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。课堂小结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练习检测D2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）A．氨基酸结构B．蛋白质空间结构C．肽链结构D．基因结构D3．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...
