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资料简介
本文深入探讨了蛋白质工程的起源、基本原理及其与基因工程的区别。通过具体实例，如改造干扰素和提高玉米中赖氨酸含量，展示了蛋白质工程如何满足人类生产生活的需求。同时，文章还讨论了蛋白质工程面临的挑战和未来的发展方向，包括在医疗和电子元件制造等领域的应用前景。
文件名称：蛋白质工程.pdf
文件类型：PDF文档
文件标签：蛋白质工程、基因工程、生物技术
内容预览
温故而知新
2、描述基因工程的操作步骤。
3、讨论基因工程产生的蛋白质的特点。
基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
1 、蛋白质的基本单位？蛋白质多样性的根本原因？
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 转移
到另一种生物体内，使后者产生本不能产生
的 ，进而表现出的 。
（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存
在的 。
2、天然蛋白质的不足
天然蛋白质是生物在长期 过程中形成的，
它们的 符合特定物种 的需
要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
3、蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活需要
的 。
基因
蛋白质
性状
蛋白质
进化
结构和功能
生存
蛋白质
满足人类
生产和生
活的需要
例如：
改造
干扰素（半胱氨酸）
体外很难保存
干扰素（丝氨酸）
体外可以保存半年
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
（1 04位的天冬酰胺）
改造
改造
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
1 、目标：根据人们对 功能的特定需求，
对蛋白质的 进行分子设计。
2、原理：改造基因（基因 或基因 ） 。
3、途径：
预期蛋白质功能→设计 →推测
应有的 序列→找到对应的 序列
(基因） 。
蛋白质
结构
修饰
合成
预期的蛋白质结构
氨基酸
脱氧核苷酸
对天然蛋白质进行改造，你认为直接对蛋白质分
子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？
二、蛋白质工程的基本原理
答：毫无疑问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。
蛋白质工程的流程
基因
DNA
氨基酸序列
多肽链
蛋白质
三维结构
预期功能
生物功能
mRNA
转录
翻译
折叠
DNA合成
分子设计
蛋白质工程原理
天然蛋白质的合成途径：
基因 表达（转录和翻译） 形成氨基酸序列的多肽
链 形成具有高级结构的蛋白质 行使生物功能
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 找到相应的脱氧核苷酸序列酸
蛋白质工程的途径：
基础:
蛋白质工程的实质：
途径:
目标:
蛋白质分子的结构规律和生物功能
基因修饰或基因合成
改造或制造新的蛋白质，满足人类的
生产或生活的需要
是对编码蛋白质的基因进行改造
蛋白质工程的概念
讨论：对照密码表，至少写出三种决定
“—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—
苯丙氨酸—” 的脱氧核苷酸序列。（P27）
比较基因工程和蛋白质工程
中心法则逆推
中心法则
流程
蛋白质工程是在基因工程基础上的延伸，
是第二代基因工程
联系
基因修饰或基因合成
基因重组
实质
自然不存在的蛋白
天然存在的蛋白
结果
操作环境——生物体外；操作对象——
基因；操作水平——分子
相同点
蛋白质工程
基因工程
三、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
蛋白质的功能主要依赖于其正确而又极
其复杂的高级结构，目前科学家对大多数蛋
白质的高级结构了解还不够，要设计出更加
符合人类需求的蛋白质换需经过艰辛的探索。
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
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