蛋白质工程(1)

蛋白质工程：以蛋白质的结构与功能为基础，利用基因修饰或基因合成而改造现存蛋白质或组建新型蛋白质的现代生物技术，是基因工程的深化和发展。

蛋白质结构：一级结构：蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。

二级结构：一段连续的肽单位借助氢键排列成具有周期性结构的构象。

三级结构：蛋白质多肽链在各种二级结构的基础上，进一步盘曲折叠形成具有一定规律的三维空间。

四级结构：由两条或两条以上具有独立三级结构的多肽链组成的蛋白质的寡居蛋白，通过肽链间的次级键相互结合形成的空间结构。

蛋白质超二级结构：相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成规则排列的组合体，以同一结构模式出现在不同的蛋白质中，这些组合体称为超二级结构，或结构模体。

结构域：指二级结构和结构模体以特定的方式组织连接，在蛋白质分子中形成两个或多个在空间上可以明显区分的三级折叠实体。结构域是蛋白质折叠中的一个结构层次，介于超二级结构和三级结构之间，是蛋白质三级结构的基本单位，也是蛋白质功能的基本单位。

蛋白质变性：天然蛋白质分子受到某些物理因素（热、紫外线、高压）或化学因素（有机溶剂、脲、胍、酸、碱）的影响，引起蛋白质天然结构的破坏，导致生物活性的降低或完全丧失。

蛋白质折叠：蛋白质因所含氨基酸残基的亲水性、疏水性、带正电、带负电……等等特性通过残基间的相互作用而折叠成一立体的三级结构。

蛋白质定向进化：在实验室中模仿自然进化的关键步骤-突变、重组和筛选，在较短时间内完成漫长的自然进化过程，有效地改造蛋白质，使之适于人类的需要。

蛋白质的分子设计：蛋白质的分子设计就是为有目的的蛋白质工程改造提供设计方案，确保获得比天然蛋白质性能更加优越的新型蛋白质。

第二遗传密码：氨基酸顺序与蛋白质三维结构之间存在着对应关系，人们称之为第二遗传密码或折叠密码。蛋白质的化学修饰：凡通过活性基团的引入或去除，而使蛋白质一级结构发生改变的过程。

蛋白质组：基因组表达全部蛋白质及其存在方式，或基因组、一个细胞或一种生物表达的所有蛋白质。

蛋白质组学：定量检测蛋白质水平上的基因表达，从而揭示生物学行为，以及基因表达调控的机制的学科。双向电泳：是等电聚焦电泳和SDS-PAGE的组合，即先进行等电聚焦电泳（按照pI分离），然后再进行SDS-PAGE（按照分子大小），经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图。

蛋白质芯片：也叫蛋白质微阵列，是将大量蛋白质有规则地固定到某种介质载体上，利用蛋白质与蛋白质、酶与底物、蛋白质与其他小分子之间的相互作用检测分析蛋白质的一种芯片。

噬菌体表面展示技术：噬菌体展示技术是将外源基因或一组一定长度的随机寡居核苷酸片段克隆到特定的表达载体内，使其表达产物与外膜蛋白或噬菌体外壳蛋白以融合蛋白的形式呈现在细胞表面或噬菌体表面。

基因工程抗体：利用基因重组技术对编码抗体的基因按不同需求进行加工改造和重新装配，引入适当的受体细胞，由其编码产生出预期的抗体分子。

抗体酶：通过改变抗体与抗原结合的微环境，并在适当的部位引入相应的催化基团，所产生的具有催化活性的抗体。既有抗体的高度选择性，又有酶的高效催化效率。

单克隆抗体：由一种抗原决定簇激活，并具有相应抗原受体的B细胞产生的针对这一抗原决定簇的抗体。

激光捕获显微切割技术：LCM是直接从冰冻或石蜡包埋肿瘤组织切片中获取细胞。它是用乙烯醋酸盐聚合体膜覆盖在被选择的细胞上，然后用红外激光熔化膜，这时膜与组织在目标位置牢固结合，当膜被提起时，仅目的细胞留在膜上。

1、什么是蛋白质的分子设计及分子设计的分类和目标？

蛋白质的分子设计就是为有目的的蛋白质工程改造提供设计方案，确保获得比天然蛋白质性能更加优越的新型蛋白质。

主要目的有两个：一是为有目的的蛋白质工程改造提供设计方案和指导性信；二是探索蛋白质的折叠机理。

2、蛋白质修饰的反应类型及修饰部位？

蛋白质修饰的反应类型：烷基化反应、酰化反应、氧化还原反应、芳香环取代反应。

修饰部位：巯基的化学修饰、氨基的化学修饰、羧基的化学修饰、二硫键的化学修饰、其他侧链基团的修饰。

3、蛋白质分离纯化的一般步骤？

1选择实验材料2实验材料的预处理3蛋白质的提取4蛋白质粗分级5蛋白质细分级6蛋白质的鉴定4、蛋白质细分离技术：

亲和层析原理：利用蛋白质与配体专一性识别并结合的特性而分离蛋白质的一种层析方法。只有目标蛋白能与配体专一性结合，之后改变洗脱条件将目标蛋白洗脱下来。

离子交换层析的原理：蛋白质是两性分子，在一定的pH条件下带有电荷，不同的蛋白质所带有电荷的种类和数量不同，因此它们与带电的凝胶颗粒间的电荷相互作用不同。这样，当蛋白质混合物流经带电凝胶时，电荷吸引作用小的蛋白质先流过，而电荷吸引作用大的蛋白质后流过凝胶，从而把不同的蛋白质分开。·离子交换柱组成：惰性支持物、带电基团、平衡离子。

凝胶层系（分子筛层析）原理：以多孔性凝胶材料为支持物，根据通过溶液中蛋白质受到的不同阻滞作用而流出的先后顺序，达到分离纯化蛋白的目的。

·凝胶的种类：葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯凝胶、多孔玻璃珠。

蛋白质电泳：两性电解质的蛋白质，由于在一定PH条件下所带电荷不同，在电场中的移动速度不同而被分离开。

·用于分离纯化：聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦电泳、双向电泳。

5、双向电泳的原理？双向凝胶电泳的原理是第一向基于蛋白质的等电点不同采用等电聚焦分离，第二向则按分子量的不同用SDS-PAGE分离，把复杂蛋白混合物中的蛋白质在二维平面上分开。

6、蛋白质组的组学概念？它的核心研究技术有哪些？

蛋白质组学：定量检测蛋白质水平上的基因表达，从而揭示生物学行为（如疾病过程和药物效应），以及基因表达调控的机制的学科。

核心研究技术：蛋白质分离技术：激光捕获显微切割技术、二维凝胶电泳技术，高效液相层析

蛋白质分析和鉴定技术：图谱分析技术、生物质谱技术、同位素亲和标签、表面增强激光解吸附电离飞行时间质谱、荧光差异凝胶电泳、多维液相层析-质谱技术。

7、重叠延伸PCR技术的主要原理重叠延伸PCR技术由于采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起。