蛋白质工程的崛起
选修3《现代生物科技专题》第1章第4节
情景导入
尺子(无小圆孔)
尺子(有小圆孔)
对模具进行了适当的改进
新课导入
1. 为什么要进行蛋白质工程研究呢?
?
3. 如何提高玉米中赖氨酸的含量?
?它与蛋白质工程有什么联系?我国科学家承担了什么任务?
【问题探讨】
实例1:干扰素的保存
天然的干扰素在体外保存相当困难。
如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,那么在—70℃的条件下,可以保存半年。
玉米中赖氨酸含量比较低,原因是赖氨酸浓度达到一定时会抑制赖氨酸合成过程中的两个关键酶—天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性,所以赖氨酸含量很难提高。如果将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬氨酰变成异亮氨酸,可使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。
实例2:提高玉米赖氨酸含量
一、蛋白质工程崛起的缘由
1原因:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,不一定完全符合人类生产和生活的需要。
:
?通过何手段完成?
?
?
【问题导学】
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
逆转录
复制
中心法则
预期蛋白质功能→
设计→
推测应有的序列→
找到对应的序列。
根据人们对蛋白质的特定需求,对蛋白质的进行分子设计。
二、蛋白质工程的基本原理
结构
预期的蛋白质
氨基酸
脱氧核苷酸
功能
改造基因(基因或基因)。
操作手段
目标
操作过程
修饰
合成
.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同?
答:基因工程是遵循中心法则,DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能,基本上是生产出自然界已有的蛋白质。
蛋白质工程是按照以下思路进行的:
确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列,可以创造自然界不存在的蛋白质
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