蛋白质工程原理及应用1.蛋白质工程兴起的原因基因工程原则上只能产生自然界已经存在的蛋白质。这些蛋白质的结构和功能满足特定物种生存的需要,但不一定完全满足人类生产
蛋白质工程原理及应用
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1.蛋白质工程兴起的原因
基因工程原则上只能产生自然界已经存在的蛋白质。这些蛋白质的结构和功能满足特定物种生存的需要,但不一定完全满足人类生产和生活的需要。
2.蛋白质工程的基本原则
(1)中心法则(遗传信息的流向)
DNA(基因)转录mRNA翻译肽链折叠线圈具有一定的空结构,是蛋白质表达生物所特有的功能或性状。
(2)蛋白质工程原理与中心定律相反。
A.基本思想是:
根据蛋白质分子的预期功能,设计出预期的蛋白质结构,推导出预期的氨基酸序列。
并通过改变相应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因找到所需的蛋白质。
B.方法:基因修饰或合成。
C.蛋白质计划P93的概念:是指根据蛋白质分子的结构规律和生物功能之间的关系,通过修饰或合成基因,改造现有蛋白质或创造出一种新的蛋白质,以满足人类生产生活的需要。
3.蛋白质工程的应用
(1)制药行业
A.通过修饰胰岛素基因,改变聚合物的氨基酸组成,修改相应的氨基酸序列,研制出速效胰岛素类似物。
B.干扰素(半胱氨酸)修饰的干扰素(丝氨酸)在体外-70℃可保存半年。
C.人鼠嵌合抗体:将鼠抗体的抗原结合区“嫁接”到人抗体上,以降低免疫反应的强度。
(2)其他工业方面
提高酶的性能或开发新的工业用酶。
例:通过蛋白质工程获得枯草杆菌蛋白酶的突变体,以提高这种酶的使用价值。
(3)在农业方面
A.改变一些参与调节光合作用的酶来提高光合作用的效率。
B.设计优良的微生物农药,通过改造微生物蛋白的结构来增强微生物防治害虫的效果。
简:
1.蛋白质计划需要直接转化基因而不是蛋白质的原因是什么?
(1)任何一种天然蛋白质都是由一个基因编码的,改造后的基因就是对蛋白质的改造,而且是可以遗传的。如果直接转化蛋白质,即使转化成功,转化的蛋白质也不能遗传。
(2)基因修饰比蛋白质直接修饰更容易操作,难度也小得多。
2.基因工程和蛋白质工程有什么区别?
(1)通过基因判断:如果一个基因的编码蛋白质序列没有被修饰过,那就是基因工程,否则就是蛋白质工程。
(2)通过蛋白质判断,如果产生的蛋白质是天然蛋白质,则是基因工程。
如果是人工转化的非天然蛋白质,那就是蛋白质工程。
3.基因工程和蛋白质工程的联系?
(1)蛋白质工程是基因工程延伸出来的第二代基因工程。
(2)基因在体外操作。
(3)基因工程和蛋白质工程产生的变异是可遗传的。
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