1.2蛋白质工程的崛起课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选修3

1.4 蛋白质工程的崛起 糙皮病 烟酸缺乏症 二氢吡啶二羧酸合成酶 和 天冬氨酸激酶 异亮氨酸 提高玉米中赖氨酸含量 实例： 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（104位的天冬酰胺） 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 改造 改造 一、蛋白质工程崛起的缘由 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 ，进而表现出新的 。 2.基因工程的不足： 在原则上只能生产自然界已存在的 。 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.天然蛋白质的不足 基因 蛋白质 性状 蛋白质 进化 结构和功能 生存 二、蛋白质工程的基本原理 功能 结构 1.目标： 根据人们对蛋白质 的特定需求，对蛋白质的 进行分子设计。 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？ 通过对基因的操作来实现，因为基因决定蛋白质的合成。 2.天然蛋白质的合成途径： 高级结构 的蛋白质 氨基酸序列 多肽链 基因 mRNA 生物功能 转录 翻译 折叠 中心法则的过程 3.蛋白质工程的途径： 预期功能 DNA合成 分子设计 （1）从预期的蛋白质功能出发 （2）设计预期的蛋白质三维结构 （3）推测应有的氨基酸序列 （4）找到相应的脱氧核苷酸序列 第一个字母 第二个字母 第三个字母 U C A G U 苯 丙 氨 酸 苯 丙 氨 酸 亮 氨 酸 亮 氨 酸 丝 氨 酸 丝 氨 酸 丝 氨 酸 丝 氨 酸 酪 氨 酸 酪 氨 酸 终 止 终 止 半 胱 氨 酸 半 胱 氨 酸 终 止 色 氨 酸 U C A G C 亮 氨 酸 亮 氨 酸 亮 氨 酸 亮 氨 酸 脯 氨 酸 脯 氨 酸 脯 氨 酸 脯 氨 酸 组 氨 酸 组 氨 酸 谷 氨 酰 胺 谷 氨 酰 胺 精 氨 酸 精 氨 酸 精 氨 酸 精 氨 酸 U C A G A 异 亮 氨 酸 异 亮 氨 酸 异 亮 氨 酸 甲 硫 氨 酸 （起始） 苏 氨 酸 苏 氨 酸 苏 氨 酸 苏 氨 酸 天 冬 酰 胺 天 冬 酰 胺 赖 氨 酸 赖 氨 酸 丝 氨 酸 丝 氨 酸 精 氨 酸 精 氨 酸 U C A G G 缬 氨 酸 缬 氨 酸 缬 氨 酸 缬 氨 酸 （起始） 丙 氨 酸 丙 氨 酸 丙 氨 酸 丙 氨 酸 天 冬 氨 酸 天 冬 氨 酸 谷 氨 酸 谷 氨 酸 甘 氨 酸 甘 氨 酸 甘 氨 酸 甘 氨 酸 U C A G 讨 论p27: 讨 论p27: 1.丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：UGG 赖氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：UUU、UUC mRNA序列为：GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C） 脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G） 2.通过人工合成的方法或从基因库中获取。 三、蛋白质工程的概念 （1）基础： （2）手段： （3）目的： 蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。 以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 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。 满足人类生产和生活的需求。 项目 基因工程 蛋白