蛋白质与酶工程复习资料
蛋白质与酶工程-期末考试资料
第一章绪论1、蛋白质工程:广义上来说，蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。
2、蛋白质工程的研究内容：（1）确定蛋白质的化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。
（2）根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质。
3、酶工程：酶工程（enzyme engineering ）是指从细胞和分子水平上对酶进行改造和加工，使酶最大限度地发挥其效率的过程。
虽然目前已发现少数酶具有核酸本质，但目前一般所指的酶工程主要对象是化学本质为蛋白质的酶类。
4、酶：酶是具有生物催化功能的生物大分子（蛋白质或RNA）。
5、酶的分类：①主要由蛋白质组成——蛋白类酶（P酶）②主要由核糖核酸组成——核酸类酶（R酶）6、“基因工程＋发酵工艺＋先进的发酵设备”可以算是酶工业的第三次飞跃。
7、酶的催化作用特点：①催化效率高、②专一性强、③反应条件温和、④反应容易调节控制、⑤需要辅因子参与作用8、生物技术的四大支柱：基因工程，细胞工程，酶工程，发酵工程。
基因工程：“剪刀+糨糊”跨越物种界限的工程。
细胞工程：微观水平的嫁接技术。
酶工程：让工业生产高效、安静而环保的工程。
发酵工程：将微生物或细胞造就成无数微型工厂，将神话变为现实的桥梁。
第二章蛋白质结构基础9、在有机体内通过生物合成连接成多肽链，其顺序由编码基因中的核苷酸三联体遗传密码决定。
10、20种常见氨基酸中，19种都具有如下共同的化学结构：RH2N-C H-CO2H另有一种脯氨酸具有类似而不相同的化学结构。
11、20种氨基酸在蛋白质中是通过肽键(peptide bond)连接在一起的。
一个氨基酸的羧基与下一个氨基酸的氨基经缩合反应形成的共价连接称为肽键：12、结构域：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，称为结构域(domain)。
第三章蛋白质分子的设定13、大改、中改、小改、第一类为“小改”，可通过定位突变或化学修饰来实现；小改是指对已知结构的蛋白质进行少数几个残基的替换，这是目前蛋白质工程中最为广泛使用的方法。
第三章 蛋白质及酶工程
蛋白质三级结构推测及保守结构域分析
N端 β桶结构域
ATPaseα、β亚基 间C末端作用区域
ATPaseα亚基核心 结构域
3D structure prediction of ATPaseαsubunit in Elymus sibiricus
蛋白质三级结构推测及保守结构域分析
由5个 β 折 叠组成的 N 端区域
图5.13 Elymus sibiricus ATPase α亚基 天冬氨酸位点
图5.14 Elymus sibiricus ATPaseα亚 基与β亚基结合位点
E.sibiricus gi 114521 gi 3023328 gi 231592 gi 34501429 gi 114513 gi 5915723 E.sibiricus gi 114521 gi 3023328 gi 231592 gi 34501429 gi 114513 gi 5915723 E.sibiricus gi 114521 gi 3023328 gi 231592 gi 34501429 gi 114513 gi 5915723 E.sibiricus gi 114521 gi 3023328 gi 231592 gi 34501429 gi 114513 gi 5915723 E.sibiricus gi 114521 gi 3023328 gi 231592 gi 34501429 gi 114513 gi 5915723 E.sibiricus gi 114521 gi 3023328 gi 231592 gi 34501429 gi 114513 gi 5915723
蛋白质的分子量及等电点
用DNA Tool 5.1软件分析了Elymus sibiricus ATPase α亚基的分子量和等电点，推测蛋白质的分
10生物技术蛋白质与酶工程复习题与答案
一. 名词解释1．生物酶工程又称高级酶工程它是酶学与现代分子生物学技术相结合的产物。
2．蛋白质工程蛋白质工程就是运用蛋白质结构功能和分子遗传学知识，从改变或合成基因入手，定向地改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质。
3.多核糖体把细胞放在极其温和的条件下处理，就能得到几个到几十个核糖体在一条mRNA上结合起来的形态4.固定化酶水溶性酶经物理或化学方法处理后，成为不溶于水的但仍具有酶活性的一种酶的衍生物。
在催化反应中以固相状态作用于底物5.酶反应器以酶或固定化酶为催化剂进行酶促反应的装置。
6．酶工程又叫酶技术，是酶制剂的大规模生产和应用的技术7.生物传感器对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。
8. motif (模体)指的是蛋白质分子结构中介于二级结构与三级结构之间的一个结构层次，又称超二级结构9. domain功能域生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域,特别指蛋白质中这样的区域10.PDB蛋白质数据库（Protein Data Bank,PDB）是一个生物大分子，11. DNA shuffling体外同源重组技术。
通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因，并赋予产物以新功能。
12.生物催化剂是指生物反指应过程中起催化作用的游离或固定化细胞各游离或固定化酶的总称13.必需基团有的基团既在结合中起作用，又在催化中起作用，所以常将活性部位的功能基团统称为必需基团(essential group)14.活性中心。
酶的活性中心是酶与底物结合并发挥其催化作用的部位。
15.有性PCR dna改组16.DNA改组通过改变单个基因原有的核苷酸序列创造新基因，并赋予产物以新功能。
17.免疫传感器偶联抗原/抗体分子的生物敏感膜与信号转换器组成的，基于抗原抗体特异性免疫反应的一种生物传感器。
18.易错PCR是从酶的单一基因出发，在改变反应条件的情况下进行聚合酶链反应，使扩增得到的基因出现碱基配对错误，从而引起基因突变的技术过程。
蛋白质与酶工程复习题
蛋⽩质与酶⼯程复习题1. 名词解释1．⽣物酶⼯程：在化学酶⼯程基础上发展起来的、酶学与现代分⼦⽣物学技术相结合的产物。
其主要研究内容为⽤基因⼯程技术⼤量⽣产酶、⽤蛋⽩质⼯程技术定点改变酶的结构基因、设计新的酶结构基因⽣产新酶。
2．蛋⽩质⼯程：是以蛋⽩质空间结构及其与⽣物学功能的关系为基础，通过分⼦设计和由设计结果所指导的特定的基因修饰，⽽实现的对天然蛋⽩质的定向改造。
3.多核糖体：在蛋⽩质合成过程中,同⼀条mRNA分⼦能够同多个核糖体结合，同时合成若⼲条蛋⽩质多肽链，结合在同⼀条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体4.固定化酶：固定在载体上并在⼀定的空间范围内进⾏催化反应的酶。
5.酶反应器：以酶或固定化酶作为催化剂进⾏酶促反应的装置称为酶反应器。
以尽可能低的成本，按⼀定的速度由规定的反应物制备特定的产物。
6．酶⼯程：将酶学理论与化⼯技术相结合，研究酶的⽣产和应⽤的⼀门新的技术性学科。
包括酶制剂的制备，酶的固定化，酶的修饰与改造及酶反应器等⽅⾯内容。
7.⽣物传感器：是⼀类由⽣物学、医学、电化学、光学、热学及电⼦技术等多学科相互渗透⽽成长起来的分析检测装置。
具有选择性⾼、分析速度快、操作简单、价格低廉等特点。
8. motifs（超⼆级结构）:相邻的⼆级结构单元组合在⼀起，彼此相邻相互作⽤，排列形成规则的、在空间上能够辨认的⼆级结构组合体，并充当三级结构的构件，成为超⼆级结构，介于⼆级结构与结构域之间的结构层次。
10. domains(结构域):多肽链在超⼆级结构的基础上进⼀步折叠成紧密的近乎球状的结构，这种结构称为结构域12.PDB：蛋⽩质数据库：汇集已知蛋⽩质各种参数的集合。
13. DNA shuffling：（⼜叫有性PCR）：将DNA拆散后重排，它是模仿⾃然进化的⼀种DNA体外随机突变⽅法。
15.⽣物催化剂：游离或活细胞的总称。
包括从⽣物体，主要是微⽣物细胞中提取出来的游离酶或经固定化技术加⼯后的酶。
生物工程—蛋白质与酶工程复习题
生工13级蛋白质与酶工程复习题二、分析与应用题1.酶在制造业、食品工业、制药、实验等众多领域有许多用处，但游离酶因生产成本高、不易回收、稳定性差，有时与产物混杂难以分离，用何种具体方法可以解决这些问题。
固定化酶：用物理或化学手段定位在限定的空间区域，并使其保持催化活性，可重复利用的酶。
固定化细胞：将具有一定生理功能的生物细胞（如微生物细胞、植物细胞或动物细胞等），用一定的方法将其固定，作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。
2.目前固定化酶技术常用吸附法、包埋法、共价偶联法、交联法等多种方法，分析比较各自的优缺点。
1）.吸附法:依据带电的酶或细胞和载体之间的静电作用，使酶吸附于惰性固体的表面或离子交换剂上。
优点：条件温和，操作简便，酶活力损失少。
缺点：结合力弱，易解吸附。
（2）共价偶联法：借助共价键将酶的活性非必需侧链基团和载体的功能基团进行偶联。
优点：酶与载体结合牢固，不会轻易脱落，可连续使用。
缺点：反应条件较激烈，易影响酶的空间构象而影响酶的催化活性（3）.交联法：借助双功能试剂使酶分子之间发生交联的固定化方法。
优点：反应条件激烈，酶分子多个基团被交联，酶活力损失大。
缺点：制备的固定化酶颗粒较小，使用不便(4）包埋法（entrapment）：将酶用物理的方法包埋在各种载体（高聚物）内。
优点：不与酶蛋白氨基酸残基反应，很少改变酶的高级结构，酶活回收率高。
缺点：只适合作用于小分子底物和产物的酶3.分析模拟酶与天然酶的不同之处及优点，分析说明模拟酶为什么可以进行一些催化反应？天然酶的特点：优点：温和条件下，高效、专一地催化某些化学反应；应用于糖生物工业、能源工业、饮料产业以及医药行业。
不足：对热敏感、稳定性差、分离回收不易、来源有限，限制了天然酶的规模开发和利用。
模拟酶：是用有机化学方法设计和合成一些较天然酶更简单的非蛋白质分子，以这些分子作为模型来模拟酶对其作用底物的结合和催化过程。
优点：既有酶催化的高效性，又能克服酶的不稳定性。
酶工程蛋白复习基础和重点
第一章绪论1、酶工程：从应用目的出发研究酶，在一定的生物反应装置中利用酶的催化性质，将相应原料转化成有用的物质。
是酶学和工程学相互渗透结合形成的一门新的技术科学，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学。
2、生物催化（Biocatalysis)：利用酶或有机体（细胞或细胞器等）作为催化剂实现化学转化的过程。
3、酶的命名有两种方法：系统名、惯用名。
系统名：包括所有底物的名称和反应类型。
（如：乳酸：NAD+氧化还原酶）惯用名：只取一个较重要的底物名称和反应类型。
（如：乳酸脱氢酶）4、酶可分为以下六大类：（1）氧化还原酶●氧化-还原酶催化氧化-还原反应。
●主要包括脱氢酶(dehydrogenase)和氧化酶(Oxidase)。
●如乳酸(Lactate)脱氢酶催化乳酸的脱氢反应。
（2）转移酶●转移酶催化基团转移反应，即将一个底物分子的基团或原子转移到另一个底物的分子上。
例如，谷丙转氨酶催化的氨基转移反应。
（3）水解酶●水解酶催化底物的加水分解反应。
●主要包括淀粉酶、蛋白酶、核酸酶及脂酶等。
●例如，脂肪酶(Lipase)催化的脂的水解反应：（4）裂合酶●裂合酶催化从底物分子中移去一个基团或原子形成双键的反应及其逆反应。
●主要包括醛缩酶、水化酶及脱氨酶等。
●例如，延胡索酸水合酶催化的反应。
（5）异构酶●异构酶催化各种同分异构体的相互转化，即底物分子内基团或原子的重排过程。
例如，6-磷酸葡萄糖异构酶催化的反应。
（6）合成酶●合成酶，又称为连接酶，能够催化C-C、C-O、C-N 以及C-S 键的形成反应。
这类反应必须与ATP分解反应相互偶联。
● A + B + ATP + H-O-H ===A ¾B + ADP +Pi●例如，丙酮酸羧化酶催化的反应。
丙酮酸+ CO2 草酰乙酸（7）核酸酶●核酸酶是唯一的非蛋白酶。
它是一类特殊的RNA，能够催化RNA分子中的磷酸酯键的水解及其逆反应。
皖西学院 生物工程专业 大三蛋白质与酶工程复习题及答案
皖西学院生物工程专业大三蛋白质与酶工程复习题及答案皖西学院生物工程专业大三蛋白质与酶工程复习题及答案蛋白质与酶工程研究进展一．名词解释：1.蛋白质工程概念：现代生物技术，通过基因工程技术或化学修饰技术转化现有蛋白质或形成新蛋白质2.蛋白质的一级结构；蛋白质多链中氨基酸残基的排列顺序3.蛋白质的二级结构：指肽链主链的不同片段通过自身的相互作用，沿着一定的轴旋转和折叠而形成的氢键所形成的局部空间结构。
它是蛋白质结构的构象单位4结构域:对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种相对独立的三维实体称结构域。
现在结构域的概念有三种不同而又相互联系的涵义:即独立的结构单位、独立的功能单位和独立的折叠单位。
五β折叠：是蛋白质中常见的二级结构，由伸展的多肽链组成。
六α-螺旋：蛋白质分子的基本结构7.超二级结构:在蛋白质分子中，特别是球状蛋白质中，由若干相邻的二级结构单元（即α―螺旋、β―折叠片和β―转角等）彼此相互作用组合在一起，，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体，充当三级结构的构件单元，称超二级结构。
8.三级结构是指球状蛋白质的多肽键在二级结构的基础上，通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠，借助次级键维系使β－折叠α－螺旋和无规则卷曲等二级结构相互配置而形成特定的构象。
四级结构是指由相同或不同的亚单位按一定的排列组合而成的蛋白质结构。
维持四元结构稳定性的力有水分散键、离子键、氢键和范德华力。
10蛋白质折叠:。
蛋白质可凭借相互作用在细胞环境（特定的酸碱度、温度等）下自己组装自己蛋白质变性：指蛋白质在某些物理和化学因素的作用下，特定空间构象发生变化，导致其物理和化学性质发生变化，并丧失生物活性。
这种现象被称为蛋白质变性。
12蛋白质复性：13回拆:所连接的肽链发生180°的反相弯曲第二种遗传密码：氨基酸序列与蛋白质三维结构的对应关系15分子伴侣:是一类相互之间有关系的蛋白，它们的功能是帮助其他含多肽结构的物质在体内进行非共价健的组装和卸装，但不是这些结构在发挥其正常生物学功能的永久组成成分、蛋白质的化学修饰：通过引入或去除活性基团来改变蛋白质一级结构的过程16定点突变：是指通过聚合酶链式反应（pcr）等方法对已知的目的基因dna片段进行碱基的添加、删除、点突变等，从而改变对应的氨基酸序列和蛋白质结构。
蛋白质和酶工程复习材料
2012-2013上《蛋白质工程与酶工程》复习题一、蛋白质工程部分1.何为肽键？一个氨基酸的α氨基与另一个氨基酸的α羧基缩合脱去一分子水，可以形成一个共价酰胺键或称肽键。
2.超二级结构的定义。
（刘佳）超二级结构(supersecondary structure) ：是指若干相邻的二级结构中的构象单元彼此相互作用，形成有规则的，在空间上能辨认的二级结构组合体，通常有βαβ，βββ，αα，ββ。
3.二硫键的形成。
（刘佳）二硫键：由肽链中相应部位上两个半胱氨酸残基脱氢连接而成的4.天然蛋白质中主要的二级结构有哪些类型。
天然蛋白质中主要的二级结构包括α—螺旋、β—折叠、回折、环肽链、无规则卷曲等。
5.维持蛋白质三级结构的主要作用力：疏水作用力6.蛋白质变性。
蛋白质变性：天然蛋白质因受到物理和化学的因素影响，使蛋白质严格的空间结构受到破坏，（但不包括肽键的裂解），从而引起蛋白质若干理化性质和生物学性质的改变，这种现象称为蛋白质变性作用。
7.蛋白质按照形状、结构及溶解度分为哪几类？纤维状蛋白质（如胶原蛋白、角蛋白）、球状蛋白（如酶类）、膜蛋白（膜内、膜锚定蛋白）。
8.在设计转角时常选择的残基是哪些？Pro-Asn残基对。
P53（鸿秋）9.设计α螺旋时，其电荷应如何分布。
P63（鸿秋）带正电的氨基酸残基靠近C端，带负点的残基靠近N端。
10.设计α螺旋时，采用哪些氨基酸能使螺旋终结。
P63（鸿秋）Pro、Gly中断α螺旋11.何为定点突变。
定点突变是依据酶蛋白的一级结构及编码序列，并根据蛋白质空间结构知识来设计突变位点来引入变化（通常是表征有利方向的变化），包括碱基的添加、删除、点突变等。
12.蛋白质化学修饰的定义。
（刘佳）蛋白质的化学修饰：通过活性基团的引入或去除使蛋白质化学(一级)结构发生改变的过程。
13.目前常用的体外翻译系统有哪些？（侯宇）1）兔网织红细胞系统2）麦胚提取物系统3）原核体外翻译系统(E．Coli S30 )（补充：体外翻译系统又称无细胞蛋白质合成系统，是一种相对胞内表达系统而言的开放表达体系。
蛋白质与酶工程
♦ 没有酶的专一性，细胞中有秩序的物质代谢将不复存
在。酶的专一性对酶工程的发展具有重要意义。
♦ 酶可催化正、逆双向反应。
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(3)酶活性可调节
♦ 生命是严格有序的 一方面这种有序过程依赖于酶的催化作用； 另一方面，酶又必然受到这个有序过程的严格调控。
♦ 酶的量、酶的半衰期、酶的活性都是可以控制的 酶水平的调控是代谢调控的基本方式。
6．分子伴侣
♦ 蛋白质中二硫键的形成和少数蛋白质的折叠有赖于 叫做分子伴侣（chaperon）的酶或蛋白质的协助。
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第三节 蛋白质工程的类型
一、蛋白质的设计及改造
1．全新设计——按照人的意志设计合成自然界从未有的 蛋白质 蛋白质工程中最有意义、最为困难的操作类型。
♦ 往往应用于蛋白质类药物研究 如，艾滋病。人们根据艾滋病毒壳蛋白的结构，设计出 能够将其水解的酶。
3．天花粉蛋白改造 ♦ 优点 抑制肿瘤细胞的生长和艾滋病病毒的复制 ♦ 缺点 毒副作用强，造成过敏 ♦ 结构特点 引起毒副作用的结构部分和有用的活
性部分可分开 ♦ 改造设想 降低毒性，单独合成天花粉蛋白的治
病部分，其毒副作用即可排除。
4．抗体蛋白人源化 ♦ 当前用鼠等动物生产人的抗体容易引起不利的
链接
1．Anfinsen一级结构决定空间结构理论 ♦ 只要合成了某种蛋白质的一级结构，空间结构自
动形成 ♦ 人工合成胰岛素的实践初步证实了这一论断
但许多蛋白质从一级结构到空间结构的折叠 过程并非像胰岛素和牛胰核糖核酸酶那样简单。
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2．同源蛋白、蛋白质家族
♦ 蛋白质有结构上的分子进化同源性 ♦ 在预测一种新的蛋白质空间结构时，首先可以在
♦ 大部分酶的特性不适合于工业应用 ♦ 水解酶和异构酶是工业应用的首选酶 ♦ 世界上销售量最大的5种酶 细菌蛋白酶、葡萄糖淀粉
蛋白质与酶工程
蛋白质与酶工程重点1.蛋白质工程：以蛋白质结构与功能的关系研究为基础，利用基因工程技术或化学修饰技术对现有蛋白质加以改造，组建成新型蛋白质的现代生物技术。
2.酶工程：利用酶、细胞器或细胞的特异催化功能，通过适当的反应器工业化生产人类所需产品或达到某种特殊目的的一门技术科学。
3.酶工程研究的主要内容：1）化学酶工程2）生物酶工程3）固定化酶与细胞4）酶反应器与传感器5）酶的非水相催化4.蛋白质的融合：将编码一种蛋白质的部分基因重组到另一种蛋白质基因上，或将不同蛋白质基因的片段组合在一起，经基因克隆和表达产生新的融合蛋白。
5.蛋白质的融合的作用：1）用于表达产物的分离纯化；2）提高表达产物的溶解度；3）提高蛋白质稳定性。
6.蛋白质晶体学：利用X射线衍射技术，进行生物大分子结构研究的工程，是结构生物学的一个重要组成部分。
8.定点突变：通过分子克隆手段定点的改变特定基因的局部核苷酸序列，通常被用来研究蛋白质的功能结构以及用于目的蛋白的改造。
10.酶工程的研究范围：1）各类自然酶的开发和生产；2）酶的分离纯化和鉴定技术；3）固定化技术；4）利用其他的生物技术领域交叉渗透；5）多酶反应器的研制和应用。
11.酶的稳定性和稳定化：（一）引起酶失活的原因：1）酶的活性中心一些特定氨基酸残基被化学修饰，使酶活性丧失（微观）；2）外部环境的影响，酶活性中心出现空间障碍，使其不能与底物结合；3）酶的高级结构发生变化（螺旋、折叠发生变化）；4）多肽链的断裂（很强烈）；（二）酶的稳定化：1）低温保存（酶的本身不易变性，不易使其他酶把目的蛋白降解）；2）添加盐类（高浓度(NH4)2SO4）；3）添加底物辅酶等配体；4）添加强变性剂（保护一级结构，使用时可复活）；5）结晶化。
12.微生物作为酶源的优越性：1）容易获得酶需要的酶类；2）容易获得高产菌株；3）生产周期短；4）生产成本低；5）生产易管理；6）提高微生物产酶的途径比较多。
蛋白质与酶工程复习题
“中改“，”分子剪裁“
10.完全从头设计出一种具有特异结构与功能的全新蛋白质，为蛋白质分子设计中的：
（ ） “全新蛋白质设计“或”蛋白质从头设计“
11下面哪一条不是真核基因在原核中正确表达的必备条件：（）
第一，克隆到原核表达系统中的序列必须是去掉内含子的cDNA序列；第二，要用原核的
1990年正式启动到2003年4月14日
7.通过比较两个或多个蛋白质序列的相似区域和保守性位点，确定相互间具有共同功能的 序列模式和分子进化关系，进一步分析其结构和功能。此方法为：（ ）序列两两比对
8.通过对目标蛋白质进行定位突变或化学修饰改变其结构和功能，为蛋白质分子过定点突变或盒式替换技术来有目的地改变几 个氨基酸残基
用一定的方法将其固定，作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。
17传感器：能感受（或响应）一种信息并变换成可测量信号（一般指电学量）的器件
18生物传感器：将生物体的成份（酶、抗原、抗体、 细胞器、组织）固定化在一器件上作为敏感元件的传感器。20酶基因的克隆：把酶基因同有自主复制能力的载体 新的重组DNA，然后送入受体生物中去表达，从而产生 组合。
基因转移
24利用免疫学方法可以筛选重组子，其筛选过程主要是检测：（）
插入基因表达产物与抗体反应形成的沉淀圈
25利用抗药性方法可以筛选重组子，其筛选过程主要是检测：（）
抗药基因
26利用蓝白斑方法可以筛选重组子，其筛选过程主要是检测：（）
LacZ基因
27下列对氨基酸分类正确的是：（）
（1）脂肪族氨基酸：①R为烷基的中性氨基酸：甘氨酸Gly、丙氨酸Ala、缬氨酸Vai、亮 氨酸Lue、亮氨酸Lue;②R基含羟基或硫的氨基酸：丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、半胱氨 酸（Cys）、甲硫氨酸（Met）；③R基中含有羧基或酰胺的氨基酸：天冬氨酸（Asp）、谷氨酸
蛋白质与酶工程
◇在极性较强的有机溶剂中，疏水性较强的底物容易反应；而 在极性较弱的有机溶剂中，疏水性较弱的底物容易反应。
2.对映体选择性
◆酶的对映体选择性（enantioselectivity）又称为立体选择性或立体异构专 一性，是酶在对称的外消旋化合物中识别一种异构体的能力大小的指标。 ◆酶立体选择性的强弱可以用立体选择系数（KLD）的大小来衡量。立体 选择系数越大，表明酶催化的对映体选择性越强。 ◆立体选择系数与酶对L-型和D-型两种异构体的酶转换数（Kcat）和米氏常 数（Km）有关。即： KLD = ( Kcat/Km)L /(Kcat/Km)D
反胶束体系 （1）反胶束又称为反胶团，是指在大量与水不相混溶的有机溶剂 中，含有少量的水溶液，加入表面活性剂后形成的油包水的微小液 滴。 （2）表面活性剂的极性端朝内，非极性端朝外，水溶液包在胶束 内部。 （3）反应时，酶分子在反胶束内部的水溶液中，疏水性底物或产 物在反胶束外部，催化反应在两相的界面中进行。
四、有机溶剂对有机介质中酶催化的影响
A、有机溶剂对酶结构与功能的影响
1）有机溶剂中，酶分子的动态结构、表面结构和 活性中心发生变化。
2）有机溶剂介电常数的变化会引起酶活性中心的 变化。
3）有机溶剂能甚至能破坏某些酶的空间结构，需 加保护剂保护，并冷冻干燥保存。
蛋白质与酶工程复习资料
第一章一、蛋白质工程的产生：1，最早的蛋白工程是福什特（Forsht）等在1982-1985年间对酪氨酰-t-RNA合成酶的分子改造工作。
2，佩里（Perry）1984年通过将溶菌酶中Ile(3)改成Cys(3)，并进一步氧化生成Cys(3)-Cys（97）二硫键，使酶热稳定性提高，显著改进了这种食品工业用酶的应用价值。
3，1987年福什特通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp（99）和Glu（156）改成Lys，而导致了活性中心His（64）质子pKa从7下降到6，使酶在pH＝6时的活力提高10倍。
二，蛋白质工程的内容1、定义：广义上来说，蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。
2、内容：确定蛋白质的化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。
根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质三，蛋白质工程的程序蛋白质分子设计基因改造方案基因成或突变分离纯化蛋白质结构蛋白质分子基因克隆与表达目的基因和功能测定改造的蛋白质分子四，酶工程的应用范围（1）对生物宝库中存在天然酶的开发和生产；（2）自然酶的分离纯化及鉴定技术；（3）酶的固定化技术（酶和细胞固定化）；（4）酶反应器的研制和应用；（5）与其他生物技术领域的交叉和渗透。
其中固定化酶技术是酶工程的核心。
实际上有了酶的固定化技术，酶在工业生产中的利用价值才真正得以体现。
五，医用药物酶应用的问题：1）异体蛋白引起免疫反应；2）酶不纯，引起各种副作3）酶在体内降解，时间短；4）药物无法定向分布。
解决办法：1) 制成微胶囊；2) 制成衍生物；3) 制成脂质体包埋与免疫系统隔开(酶蛋白)；4) 酶上引入一定基团，起导向作用。
五，分子酶学与酶工程1、酶——由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质（或其它类型的生物大分子），是生物体进行代谢、维持生命活动的必需物质，没有酶就没有生命，因此研究酶的结构与功能、性质与作用机理，对于阐明生命现象的本质具有重要意义。
蛋白质与酶工程知识点完---仅供
1、易错PCR:通过调整反应条件来使PCR扩增过程中复制错配率增加，在目的基因中随机引入突变，继而获得蛋白质分子的随机突变体* 提高镁离子浓度或加入锰离子* 降低体系中一种的dNTP浓度（至少5-10%）* 运用低保真度DNA聚合酶* 增加DNA聚合酶的浓度属于无性进化：单一基因进行遗传突变，费力、耗时，多用于小片段（800bp以下）2、酶的概念：酶是一类由活细胞产生的，对其特异底物（substrate）具有高效催化作用的生大分子，包括蛋白质和核酸3、辅酶:与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去(NAD+)。
辅基:与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去(FAD、FMN)酶的活性中心：或称活性部位，指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。
4、抗体酶或催化抗体：是具有催化功能的抗体。
本质：免疫球蛋白，即具有催化作用的免疫球蛋白5、酶促反应特点：①酶促反应具有极高的效率②酶促反应具有高度的特异性：绝对特异性、相对特异性、立体结构特异性③酶促反应的可调节性：对酶量的调节，对酶活性的调节6、诱导契合假说：酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。
这一过程称为酶-底物结合的诱导契合假说。
7、底物浓度对反应速度的影响：①当底物浓度较低时：反应速度与底物浓度成正比；反应为一级反应。
②随着底物浓度的增加：反应速度不再成正比例加速；反应为混合级反应。
③当底物浓度高达一定程度：反应速度不再增加，达最大速度；反应为零级反应8、Km与Vmax的意义9、不可逆性抑制作用：抑制剂通常以共价键与酶活性中心或活性中心以外的必需基团相结合，使酶失活。
可逆性抑制作用：抑制剂通常以非共价键与酶或酶-底物复合物可逆性结合，使酶的活性降低或丧失；抑制剂可用透析、超滤等方法除去。
类型：竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制。
三种抑制剂的特点10、酶的调节：❖酶活性的调节（快速调节）①酶原与酶原的激活②变构（別构）酶③酶的共价修饰调节❖酶含量的调节（缓慢调节）①酶蛋白合成的诱导和阻遏②酶降解的调控11、酶原激活的意义避免细胞产生的酶对细胞进行自身消化，并使酶在特定的部位和环境中发挥作用，保证体代正常进行。
蛋白质与酶工程中期复习——生工一班
蛋白质与酶工程中期复习1.蛋白质工程（Protein engineering）：是以蛋白质的结构与功能的关系研究为基础，利用基因工程技术对现存蛋白质加以改造，组建成新型蛋白质的现代生物技术。
（或：以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过有控制的修饰和合成，对现有蛋白质加以定向改造、设计、构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更加符合人类社会需要的新型蛋白质。
）2.酶工程（Enzyme engineering）：是指从应用的目的出发研究酶，将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。
包括酶制剂的生产和应用两个方面。
3.凯氏定氮法测定蛋白质含量：蛋白质含量＝蛋白氮×6 .254.蛋白质的生物学功能主要体现在以下几个方面：1）生物催化功能；2）调节功能；3）运输功能；4）运动功能；5）机械功能；6）防御和保护功能；7）信息传递功能；8）可作为生物体发育和生长的营养物质。
5.蛋白质工程的理论依据——基因指导蛋白质的合成6.蛋白质的生物功能总是与蛋白质的结构紧密相关的。
在有些情况下，即使在整个蛋白质分子中仅发生一个氨基酸残基的异常，其功能也会受到明显影响。
如镰刀形细胞贫血症即由于血纤蛋白的两条β链的第6位上的Glu（谷氨酸）转变为Val（缬氨酸），在血红蛋白表面形成了一个疏水区，并导致血红蛋白聚集成不溶性的纤维素，进而引起红细胞镰刀状化和输氧能力降低。
7.蛋白质工程的主要研究方向：1）蛋白质结构分析；2）蛋白质结构预测；3）改造或创造新蛋白质。
8.蛋白质融合（Protein fusion）：将不同蛋白质的特性集中在一种蛋白质上，显著地改变蛋白质的特性“嵌合抗体”和“人缘化抗体”等。
9.“分子病”--由于基因突变造成蛋白质分子中仅一个氨基酸残基的变化就引起的疾病。
常见分子病：镰刀形细胞贫血症、苯丙酮尿症。
10.“折叠病”--蛋白质分子的氨基酸序列没有改变，只是结构或者构象改变引起的疾病。
蛋白质与酶工程复习资料
酶工程复习提纲第一章绪论1.酶及酶工程的概念。
酶：是生物体内一类具有催化活性和特殊空间构象的生物大分子物质。
酶工程：利用酶的催化作用，在一定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需产品的一门工程技术。
(名词解释) 2.了解酶学的发展历史，尤其是一些关键事件。
1833年，Payen和Persoz发现了淀粉酶。
1878年，Kuhne首次将酵母中进行乙醇发酵的物质称为酶。
给酶一个统一的名词，叫Enzyme，这个词来自希腊文，其意思“在酵母中”。
1902年，Henri提出中间产物学说。
1913年，Michaelis and Menton推导出酶催化反应的基本动力学方程，米氏方程：V=VmS/（Km+S）。
1926年，Summer分离纯化得到脲酶结晶。
人们开始接受“酶是具有生物催化功能的蛋白质”。
Cech and Altman于1982和1983年发现具有催化活性的RNA即核酸类酶，1989年获诺贝尔化学奖。
现已鉴定出5000多种酶，上千种酶已得到结晶，而且每年都有新酶被发现。
3.了解酶在医药、食品、轻工业方面的应用。
医药：（1）用酶进行疾病的诊断：通过酶活力变化进行疾病诊断，谷丙转氨酶/谷草转氨酶用于诊断肝病、心肌梗塞等，酶活力升高；葡萄糖氧化酶用于测定血糖含量，诊断糖尿病。
（2）用酶进行疾病的治疗：来源于蛋清、细菌的溶菌酶用于治疗各种细菌性和病毒性疾病；来源于动物、蛇、细菌、酵母等的凝血酶用于治疗各种出血病；来源于蚯蚓、尿液、微生物的纤溶酶用于溶血栓。
（3）用酶制造各种药物：来源于微生物的青霉素酰化酶用于制造半合成青霉素和头孢菌素；来源于动物、植物、微生物的蛋白酶用于生产L-氨基酸。
食品：生产低聚果糖，原料为蔗糖，所需酶为果糖基转移酶、蔗糖酶α（黑曲霉、担子菌）；生产低聚异麦芽糖，原料为淀粉，所需酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、真菌α-淀粉酶（米曲霉）、α-葡萄糖苷酶（黑曲霉）、普鲁兰酶、糖化型α-淀粉酶（枯草杆菌）。
蛋白质与酶工程复习资料
蛋白质与酶工程概述1 相关概念、2 蛋白质工程概述、3 酶工程概述一、相关概念1、工程：根据科学原理和有关技术，组合出高效、合理的技术系统，它除了要考虑技术的先进性和可行性，还要考虑成本和质量，做到经济、实用、美观，要考虑对环境的影响，以避免污染它的成功有赖于多种科学技术的综合集成和科学的管理2、生物工程( Bioengineering, Biologic engineering)：以生命科学为基础，利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术，是现代生物学中一切工程技术的总称，包括：遗传工程（基因工程）、蛋白质工程、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)、生物反应器工程3、细胞工程（cell engineering ）：应用细胞生物学、分子生物学和工程学的原理和技术，在细胞或亚细胞水平上，通过细胞融合、核移植、细胞器移植或染色体操作，有目的地制造特定的细胞、细胞产品或新生物体的一门生物技术（如：改良生物品种，创造新品种，加速繁育动植物个体，或获得某种有用的物质）。
在细胞水平上动手，也称细胞操作技术。
狭义的细胞工程：指细胞融合和细胞培养技术。
广义的细胞工程：所有的生物组织、器官及细胞离体操作和培养技术（动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、单克隆抗体技术、核移植和胚胎移植技术等）二、比较不同的工程三、蛋白质工程1、定义：以蛋白质分子的结构及其与功能的关系作为基础，通过理化和DNA重组等方法对基因和蛋白质进行有目的地设计、改造和修饰，最终获得满足人类生产和生活需求的新型蛋白质（天然蛋白质的改造，或是纯新蛋白质）2、研究内容：（1）通过定点突变、定向进化等技术，合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质（2）确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。
此利于从aa序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，以设计合成具有特定功能的全新蛋白质。
具体包括：蛋白质分离纯化、结构功能分析、设计和预测；通过基因重组或其它手段改造或创造蛋白质3、蛋白质工程原理：中心法则、中心法则的逆推4、蛋白质工程与基因工程的关系1）都以中心法则为根本的理论基础2）蛋白质工程是基因工程的发展，“第二代基因工程”3）基因工程是实现蛋白质工程的重要手段4）蛋白质工程通过基因工程加速着蛋白质的进化过程5、蛋白质工程的目的和主要内容1）目的：以蛋白质的结构及其与生物功能的关系为基础，通过修饰和合成，对现有蛋白质加以定向改造，设计、构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更符合人类需要的新型蛋白质2）蛋白质工程的核心内容①蛋白质结构分析：收集大量的蛋白质分子结构信息，建立结构与功能的关系的数据库，为阐明蛋白质结构与功能的关系奠定基础。
蛋白质与酶学 复习资料
二、蛋白质分离纯化的一般原则（一）分离对象的检测应该能“看到”和“识别”要分离得到的蛋白质，或是从它的分子质量加以“识别”，或是通过特征的吸收光谱“看到”它们，最重要的是从它的生物活性上加以“识别”。
(二）分离方法的分类和选择、组合和优化如果原料充足，可以用盐析之类以溶解度为基础的分离方法，超滤也可以作为首选的方法。
在选择所用的方法时，应该尽可能地选用不同原理的分离方法，并加以组合；或选用类似的方法，但是要改变分离条件。
通常以电荷为基础的分离方法与以分子质量为基础的方法组合后，就可以得到满意的结果。
在各类方法组合和优化时，经常首选的方法是亲和层析。
因为该方法可以将不具所需样品活性的其他蛋白质一次性从亲和层析步骤中分离除去。
第二章第一节蛋白质的功能一、作为信息分子和信号的转导分子（一）作为信号的蛋白质作为信号分子的蛋白质包括激素、生长因子、细胞因子等。
它们的共同特征是：作为特异的配体，作用于细胞表面的受体，进而通过细胞的各种信号转导途径，最终作用与基因，引起某些蛋白质的表达。
其结果或是促进某些细胞增殖，或是对机体的整体平衡进行调节，或是对外来刺激作出应答。
属于激素类型的蛋白质有胰岛素、生长激素等。
属于生长因子类的蛋白质有表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、促红细胞生长素等。
细胞因子中的绝大多数参与细胞免疫调节，实际上，也与机体的防卫有关。
它们中最常见的有白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等。
（二）起信号转导作用的蛋白质目前普遍认为信号转导过程存在与细胞中，信号的最终转导者是细胞膜上的受体。
细胞外各种各样的信号分子，首先是与其在细胞表面的特异的受体结合，将信息从细胞外转导到细胞内；然后引发细胞内的信号转导。
在细胞质内的信号转导途径不是单一的，而是呈网络状。
各种类型的激酶是细胞质中信号转导的主导者。
（三）各种类型的转录因子信号转导犹如接力过程，其间最后一棒是转录因子。
一旦信号转导过程激活了转录因子，后者将作用于基因，诱导基因的表达。
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第一章1、蛋白质工程的产生：1，最早的蛋白工程是福什特（Forsht）等在1982-1985年间对酪氨酰-t-RNA合成酶的分子改造工作。
2，佩里（Perry）1984年通过将溶菌酶中Ile(3)改成Cys(3)，并进一步氧化生成Cys(3)-Cys（97）二硫键，使酶热稳定性提高，显著改进了这种食品工业用酶的应用价值。
3，1987年福什特通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp（99）和Glu（156）改成Lys，而导致了活性中心His（64）质子pKa从7下降到6，使酶在pH＝6时的活力提高10倍。
二，蛋白质工程的内容1、定义：广义上来说，蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。
2、内容：确定蛋白质的化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。
根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质三，蛋白质工程的程序蛋白质分子设计基因改造方案基因成或突变分离纯化蛋白质结构蛋白质分子基因克隆与表达目的基因和功能测定改造的蛋白质分子四，酶工程的应用范围（1）对生物宝库中存在天然酶的开发和生产；（2）自然酶的分离纯化及鉴定技术；（3）酶的固定化技术（酶和细胞固定化）；（4）酶反应器的研制和应用；（5）与其他生物技术领域的交叉和渗透。
其中固定化酶技术是酶工程的核心。
实际上有了酶的固定化技术，酶在工业生产中的利用价值才真正得以体现。
五，医用药物酶应用的问题：1）异体蛋白引起免疫反应；2）酶不纯，引起各种副作3）酶在体内降解，时间短； 4）药物无法定向分布。
解决办法： 1) 制成微胶囊； 2) 制成衍生物；3) 制成脂质体包埋与免疫系统隔开(酶蛋白)；4) 酶上引入一定基团，起导向作用。
五，分子酶学与酶工程1、酶——由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质（或其它类型的生物大分子），是生物体进行代谢、维持生命活动的必需物质，没有酶就没有生命，因此研究酶的结构与功能、性质与作用机理，对于阐明生命现象的本质具有重要意义。
2、分子酶学——在分子水平上探讨酶与生命活动的关系，研究酶与代谢调节、酶与疾病、酶与生长发育等酶学问题。
第二章一，构型与构象是描述分子的两种不同空间异构现象1，构型是一个分子中原子的特定空间排布，当一种构型改变为另一种构型时必须有共价键的断裂和重新形成。
L型和D型。
2，构象组成分子的原子或基团绕单键旋转而形成的不同空间排布。
构象转变不要求有共价键的断裂和重新形成。
二，多肽链β层的特点和分类分类：1．β链；2．平行β层和反平行β层；3．混合型β层和扭转β层。
β－层结构特点是： ①是肽链相当伸展的结构，肽链平面之间折叠成锯齿状，相邻肽键平面间呈110°角。
氨基酸残基的R侧链伸出在锯齿的上方或下方。
②依靠两条肽链或一条肽链内的两段肽链间的C＝O与H原子形成氢键，使构象稳定。
③两段肽链可以是平行的，也可以是反平行的。
即前者两条链从“N 端”到“C端”是同方向的，后者是反方向的。
β－片层结构的形式十分多样，正、反平行能相互交替。
④平行的β－片层结构中，两个残基的间距为0.65nm；反平行的β－片层结构，则间距为0.7nm。
三，蛋白质的二级结构概念：在一段连续的肽单位中具有同一相对取向，可以用相同的构象角(Φ，Ψ)来表征，构成一种特征的多肽链线性组合，称为蛋白质的二级结构。
二级结构是多肽主链局部区域的规则结构，它不涉及侧链的构象和与多肽链其他部分的关系。
二级结构主要包括：α螺旋、平行β层、反平行β层，β转折、310螺旋。
二级结构的规则构象主要被其内部形成的主链氢键所稳定，因此氢键的排布方式也是二级结构的重要特征。
四，结构模体概念：在蛋白质中常常发现，一级顺序上相邻的二级结构在三维折叠中也靠近，彼此按特定的几何排布形成简单地组合，可以同一结构模式出现在不同的蛋白质中，这些组合单位称为结构模体。
特征：结构模体是一类超二级结构(supersecondary structure)．它们是三级结构的建筑模块。
有的模体与特定的功能相关，如与DNA结合；许多模体并没有专一的生物功能，只是大结构和组装体的一个组成部分。
五，结构域概念： 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，称为结构域(domain)。
特征：结构域是蛋白质三级结构的基本单位，它可由一条多肽链(在单域蛋白质中)或多肽链的一部分(在多域蛋白质中)独立折叠形成稳定的三级结构。
一个分子中的结构域区之间以共价键相连接，这是与蛋白质亚基结构(非共价缔合)的基本区别。
一般说来，较大的蛋白质都有多个域区存在，它们可以非常不同的方式组合，从而以有限类型的域区结构组合成极为复杂多样的蛋白质整体结构。
正是在结构域的基础上，才有可能对蛋白质进行结构分类。
同时，结构域也是功能单位，不同的结构域常常与蛋白质的不同功能相关联。
六，蛋白质按结构域分类(1) α型结构(αstructure)(2) β型结构(β structure)(3) α/β型结构(4) α+β型结构(5) 无规型／富含二硫键和金属离子型(1)α型结构这类蛋白质主要由α螺旋组成，其螺旋含量一般在60％以上，有的高达80％。
α螺旋在这类蛋白质中大多以反平行方式排布和堆积，所以又称反平行α结构。
按照螺旋排布的不同拓扑学特征，又可分为一些亚组。
肌红蛋白、血红蛋白、烟草花叶外壳蛋白、细胞色素b，等均属此类结构。
分类：线绕式α螺旋；四螺旋束；珠状折叠；复杂螺旋组合。
(2)β型结构此类结构主要由反平行β层构成。
β型结构在大小和组织上都有很大的变异范围，但在大多数情况下反平行β层都缠绕成一柱状或圆桶状，其缠绕方式可以是链间的顺序连接，也可以是链间的跨接。
丝氨酸属水解酶、免疫球蛋白A、一些球状RNA病毒的外壳蛋白等均属此类。
分类：根据其形貌和组织特征可概分为：上一下桶式和开放式折叠；希腊钥匙(回纹)式折叠；β螺旋折叠。
(3) α/β型结构这是已知数量最多的一类结构，它由平行的或混合型的β层被α螺旋包绕构成，主要是β-α-β模体的组合。
在这类结构中β层和螺旋内部各股链主要以平行方式排布，所以也称为平行α/β型。
当然，其中螺旋与相邻β链彼此是反平行的。
多数情况下，一个5～9条链组成的平行β层在中央，两侧是α螺旋，形成三层式结构。
依据β链组织方式的不同，它们呈现出许多不同类型。
丙糖磷酸异构酶、醛缩酶、乳酸脱氢酶、醇脱氢酶、磷酸甘油酸激酶等均属此类结构。
3种基本类型：TIM桶式折叠；扭转开放式折叠；马蹄式折叠。
(4)α+β型结构这类结构中既含α螺旋又含β层结构，但α螺旋与β层在空间上彼此不混杂，分别处于分子的不同部位，有时α螺旋和β层分别形成两个结构域。
已知这类结构的数量不多，因此有时将它们按α螺旋或β层部分的组织特征分别划入以上三种类型中。
溶菌酶、嗜热菌蛋白酶、核酸酶等属此类结构。
(5)无规型／富含二硫键和金属离子型这是一类小蛋白质分子，它们没有典型的二级结构，或者所含二级结构的组成和组织没有明显的规律可循。
这类蛋白质分子虽然不大(一般小于100个氨基酸残基)，但含有较多的二硫键或金属离子以稳定其三维结构，所以在有的分类中称它们为富含二硫键和金属离子型蛋白第三章一，蛋白质设计的目的1，为蛋白质工程提供指导性信息。
2，探索蛋白质的折叠机制。
二，蛋白质分子设计是一门新兴的研究领域，其本身在不断地发展，其内容也在不断地更新。
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。
三，蛋白质设计原理①内核假设。
所谓内核是指蛋白质在进化中保守的内部区域。
在大多数情况，内核由氢键连接的二级结构单元组成。
②所有蛋白质内部都是密堆积(很少有空穴大到可以结合一个水分子或惰性气体)，并且没有重叠。
（2个因素）③所有内部的氢键都是最大满足的(主链及侧链)。
四，蛋白质的定位突变种类1，插入一个或多个氨基酸残基；2，删除一个或多个氨基酸残基；3，替换或取代一个或多个氨基酸残基。
4，最大量的定位突变是在体外利用重组DNA技术或PCR方法。
五，蛋白质设计的目标及解决办法六，蛋白质分子设计又可按照改造部位的多寡分为三类：第一类为“小改”，可通过定位突变或化学修饰来实现；第二类为“中改”，对来源于不同蛋白的结构域进行拼接组装；第三类为“大改”，即完全从头设计全新的蛋白质（de novo protein design）。
第四章一，大肠杆菌中表达体系的优点大肠杆菌(E.coli)表达体系是目前应用最广的一个外源基因表达体系，是外源基因表达的首选体系。
利用大肠杆菌作为表达体系的优点：1）遗传学和生理学背景清楚；2）容易培养，特别是高密度发酵；3）外源基因经常可以达到高效表达。
大肠杆菌表达体系的缺点（大肠杆菌系统最大的不足之处是）（1）不能进行典型真核细胞所具有的复杂的翻译后修饰，如糖基化、烷基化、磷酸化、特异性的蛋白水解加工等；（2）广泛二硫键的形成以及外源蛋白质组装成多亚基复合体的能力也受到限制。
（3）外源基因产物在大肠杆菌细胞内易形成不溶性的包涵体；（4）而当真核基因在大肠杆菌中表达时，作为起始氨基酸，甲硫氨酸常依然保留在蛋白质的N末端。
最后，由于真核mRNA的结构特性以及密码子使用频率与大肠杆菌本身的差异，当用真核mRNA的序列直接在大肠杆菌细胞中表达时，（5）有时不能得到足够的产物。
二，哺乳动物细胞表达体系的优点1，哺乳动物细胞表达体系的种类和数目已经发展很快。
2，哺乳动物细胞表达体系有很多其他体系不能与之相比的优势。
它具有复杂的翻译后加工系统，糖基化以及二硫键在合成和分泌过程中自然而然的正确形成。
哺乳动物细胞具有产生正确折叠和完全生物活性的蛋白质。
实例：组织血纤维蛋白溶酶原激活因子(tPA)、红细胞生成素(EPO)、人DNA酶。
在大肠杆菌中表达tPA时，产生错折叠和非糖基化，而在酵母中表达tPA产生过糖基化，二者的产物都没有生物活性。
三，泌型哺乳动物细胞表达系统1，哺乳动物细胞表达系统可以通过设计，使外源重组蛋白直接分泌到培养基中。
2，这个重组表达单位包括N末端的信号肽，其作用使起始新生肽链插入到内织网中，此信号肽在分泌过程中被切除，从而产生具正确N端的重组蛋白质。
3，从内织网到高尔基体再到细胞外空间的分泌过程产生糖基化和防止蛋白被胞内蛋白酶水解。
4，分泌过程也使蛋白质二硫键正确配对和正确折叠。
第五章一，微生物的生长的规律将少量的某细菌接种的恒定容积的液体培养基中，并置于适宜的环境中，定期取样，测定微生物群体生长的规律。
微生物的生长曲线分为迟缓期、对数期、稳定期和死亡期四个主1.迟缓期：（1）主要特征：代谢活跃，大量合成细胞分裂所需的酶类、ATP等；体积增大；分裂迟缓。
（2）原因：在新的环境，缺乏分解或催化相关底物的酶。