2014-2015学年人教版高中生物选修三第四节蛋白质工程的崛起ppt课件（24张）

知识回顾 基因工程的实质是什么？ 将一种生物的基因转移到另一种生物体内， 后者可以产生它本来不能产生的蛋白质，进 而表现出新的性状。 思考： 基因工程产生的蛋白质是否完全 符合人类生产和生活的需要？ * 一、蛋白质工程崛起的缘由 1 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 2 蛋白质工程的目的： 生产符合人们生活需要的并非自然界已存在 的蛋白质 例如： 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 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 改造 改造 二、蛋白质工程的基本原理 1 蛋白质工程的概念：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 造或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生 产和生活的需求。 2 前提：了解蛋白质的结构和功能 原理：基因改造（基因修饰或基因合成） 目的：定向改造或制造蛋白质 蛋白质的一级结构 蛋白质一级结构是理解蛋白质结构、作用机制以及与其同源蛋白质生理功能的必要基础 蛋白质的一级结构包括： （1）组成蛋白质的多肽链的数目； （2）多肽链的氨基酸顺序； （3）多肽链内或链间二硫键的数目和位置。 蛋白质的二级结构 蛋白质二级结构:指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角。 胰岛素的三级结构 蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象。三级结构是在二级结构的基础上进一步盘绕，折叠形成的。 蛋白质工程流程图： 蛋白质 三维结构 氨基酸序列 多肽链 基因 DNA mRNA 从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 预期功能 DNA合成 分子设计 生物功能 转录 翻译 折叠 蛋白质工程的主要步骤通常包括： （1）从生物体中分离纯化目的蛋白； （2）测定其氨基酸序列； （3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可 能地了解蛋