09基地生信生微(修改后) 蛋白质工程和酶工程复习思考题2012
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。
蛋白质工程考试复习资料
名解蛋白质工程:蛋白质工程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。
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。
分子伴侣:是一类相互之间有关系的蛋白分子,能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的一定部位相结合,帮助这些多肽转运、折叠或组装,但其本身并不参与最终产物的形成。
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。
这种策略只针对特定蛋白质的特定性质,因而被称为定向进化。
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统称为蛋白质的化学修饰。
基因突变的概念:基因突变是指由于DNA碱基对的置换、增添或缺失而引起的基因结构的变化。
蛋白质组学: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。
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。
生物技术导论思考题及答案
思考题1、什么是生物技术,生物技术的基本内容包括哪些,这些基本内容之间的关系如何?答:生物技术是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
生物技术的基本内容:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。
它们之间的关系:这五项技术并不是各自独立的,它们彼此之间是互相联系、互相渗透的。
其中,基因工程技术是核心技术,它能带动其他技术的发展。
2、基因工程的定义及其研究的基本理论依据和基本技术路线是什么?答:基因工程的定义:通过体外DNA 重组和转基因技术,有目的改造生物种性,实现有的物种在短时间内趋于完善,创造出更符合人们需求得新生物类型,或者利用这种技术对人类疾病进行基因治疗。
基因工程的理论依据: (1)不同基因具有相同的物质基础, (2)基因是可以切割的, (3)基因是可以转移的,(4)多肽与基因之间存在对应关系, (5)遗传密码是通用的,(6)基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。
基本技术路线:获得目的基因和克隆载体→目的基因与克隆载体结合,得到重组DNA 分子→将重组DNA 分子导入受体细胞→克隆子的筛选→重组子的鉴定基因工程工程菌 细胞工程蛋白质或酶发酵工程优良动植物品系蛋白质工程或酶工程微生物产品动植物个体或细胞3、基因工程的目的基因的分离基本途径包括哪些?答:(1)利用限制性内切核酸酶酶切法直接分离目的基因;(2)利用PCR 直接扩增目的基因; (3)目的基因的化学合成;(4)通过构建基因组文库或cDNA 文库分离目的基因。
4、因工程中用于转化的受体细胞应具备哪些基本的条件?答:应具备的条件有:(1)便于重组DNA 分子的导入和筛选克隆子; (2)重组DNA 分子在受体细胞能稳定维持;(3)适于外源基因的高效表达,表达产物的分泌或积累,对于真核目的基因的高效表达,应具有较好的翻译后加工机制;(4)遗传性稳定,对遗传密码的应用上无明显偏倚性;(5)易于扩大培养或发酵生长,具有较高的生产应用价值和理论 研究价值;(6)安全性高,不会对外界环境造成生物污染。
蛋白质组学与分析技术课复习思考题终结
蛋白质组学与分析技术复习思考题名词解释1. 蛋白质组学:是研究与基因对应的蛋白质组的学科。
指一种基因组所表达的全套蛋白质,即包括一个基因组、一种细胞或组织,乃至一种生物所表达的全部蛋白质。
对应于基因组的所有蛋白质构成的整体,不是局限于一个或几个蛋白质;其目的是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成成分、表达水平与修饰状态,了解蛋白质之间的相互作用与联系,揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律。
2.双向电泳原理:根据蛋白质的等电点和相对分子质量的特异性将蛋白质混合物在第一个方向上按照等电点高低进行分离(等点聚焦(IEF),在第二个方向上按照相对分子质量大小进行分离(SDS凝胶电泳(SDS-PAGE))二维电泳分离后的蛋白质点经显色,通过图象扫描存档,最后是呈现出来的是二维方向排列的,呈漫天星状的小原点,每个点代表一个蛋白质。
3.三步纯化策略:①粗提:分离、浓缩和稳定样品;把蛋白质从原来的组织和细胞中以溶解的状态释放出来,并保持原来的天然活性。
②中度纯化:取出大部分杂质;一般使用盐析、等电点沉淀、有机溶剂分级分离和超滤等。
③精细纯化:进一步纯化、达到最高纯度。
一般使用凝胶过滤、离子交换层析等层析技术。
4. 高效液相色谱:是色谱法的一个重要分支,以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在柱内各成分被分离后,进入检测器进行检测,从而实现对试样的分析。
在蛋白组学的研究中可以从复杂混合物中分离某种蛋白质组分5. 吸附色谱:又叫液固色谱,流动相是液体,吸附剂是固相;当混合物随着流动相通过吸附剂时,由于吸附剂对不同物质有不同的吸附力而使混合物分离。
这是一种早期的色谱分离技术,主要适用于分子量不大的物质的分离。
6. PCR扩增:即聚合酶链式反应,是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增。
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。
08基地班蛋白质与酶工程复习思考题
蛋白质工程与酶工程复习思考题(08基地班整理,答案仅供参考)第一部分蛋白质工程1.怎样理解蛋白质工程?以蛋白质的结构和功能为基础,通过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。
蛋白质工程正在形成以改造现有蛋白质和制造新型蛋白质为中心的第二代遗传工程。
2.肽键是什么?氨基酸之间脱水后形成的键为肽键,也为酰胺键3.一级结构与空间构象、功能之间的关系?蛋白质的一级结构(primary structure)指它的蛋白质分子中各个氨基酸残基的排列顺序。
蛋白质的一级结构决定了空间构象,空间构象决定了蛋白质的生物学功能,参与功能部位的残基或处于特定构象关键部位的残基对蛋白质的生物学功能往往起定性作用;一级结构相似的蛋白质,其折叠后的空间构象以及功能往往相似,一级结构的变化引起功能的变化。
4.天然蛋白质中主要的二级结构的类型有哪些?蛋白质的二级结构:指蛋白质多肽链本身的折叠与盘绕方式,。
类型包括:α—螺旋、β—折叠、β—转角、自由回转等。
5.常见氨基酸的结构通式,20种常见氨基酸中有无不符合此通式的氨基酸?除脯氨酸外,脯氨酸(Pro)的侧链R-基与主链N原子共价结合,形成一个环状的亚氨基酸,其他均具有如下结构通式。
R|H2N-C-C00H|H6.什么是变性、复性?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。
复性:变性的蛋白质恢复其天然活性的现象称为复性7.常见的氢键发生在哪些基团间?氢键: 由同一条肽链内每个氨基酸残基的两个肽键衍生而来,即每个氨基酸残基的N-H 与前面每隔3个氨基酸残基的C=O形成的。
8.常见氨基酸的旋光性如何?除甘氨酸外,都具有旋光性。
从蛋白质水解得到的α--氨基酸均为L--型氨基酸9.分子伴侣定义及其功能?分子伴侣:是进化上十分保守的蛋白质家族,广泛存在于多种生物体内,其主要作用是与新生肽或部分折叠的蛋白质的疏水表面结合,加速其折叠或组装成天然构象的进程,并防止其相互聚集和错误折叠。
基因工程复习思考题带答案(中国药科大学生物工程所有课件)
第一章基因工程复习思考题一.专业符号Tet r四环素抗性 R/M体系寄主控制的限制和修饰现象Amp r氨苄青霉素抗性 pBR322 质粒载体M13 单链噬菌体载体 cosmid 科斯质粒IPTG 异丙基-β-D硫代半乳糖苷 DNA ligase DNA连接酶EcoRI 一种限制酶 host 宿主Plasmid 质粒 Ori 复制起始位点vector 载体 cDNA 互补DNAsouthern blot DNA印迹转移技术 MCS 多克隆位点二.名词解释生物工程bioengineering:利用生物有机体(包括微生物和动、植物)或其组成部分(包括器官、组织、细胞、细胞器)和组成成分(包括DNA、RNA、蛋白质、酶、多糖、抗体等),形成新的技术手段来发展新产品和新工艺的一种技术体系。
也是采用先进生物学和工程学技术,有目的、有计划定向加工制造生物产品的一个新兴技术领域。
基因工程:基因工程是指按照人们的意愿,在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之转入到原先没有这类分子的宿主细胞内,形成能持续稳定繁殖的新物种。
其目的是为人类提供有用产品及服务。
R/M体系:大多数的细菌对于噬菌体的感染都存在一些功能性障碍,即所谓的寄主控制的限制(restriction)和修饰(modification)现象,简称R/M体系。
回文结构:核苷酸顺序通常呈双重旋转对称结构,即呈回文结构。
如:同裂酶:识别顺序与切割方式均相同者,谓之同裂酶。
同尾酶:来源各异,识别的靶子序列也各不相同,但都产生出相同的粘性末端,称为同尾酶。
同聚物加尾法:利用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)转移核苷酸的特殊功能,将同种核苷酸(dNTP)加到DNA 分子单链延伸末端的3‘-OH上。
如果在目的基因两侧加polydA,则在载体两侧加polydT。
衔接物:指用化学方法合成的一段由10~12个核苷酸组成,具有一个或数个限制酶识别位点的平末端的双链寡核苷酸段片断。
酶工程思考题有答案
一、什么是生物工程?简述现代生物工程的体系组成。
生物工程(B i oe n g i n e e ri ng )又称生物技术或生物工艺学,是20 世纪70 年代发展起来的一门新的综合性应用科学,是基于分子生物学和细胞生物学的新兴技术领域。
通常把生物技术分为发酵工程、酶工程、基因工程、细胞工程四个分科,它们相互依存,相互促进。
其中,酶工程是生物工程的重要组成成分。
二、什么是酶工程?研究酶与酶工程的意义?酶工程是随着酶学研究迅速发展,特别是酶的应用推广使酶学与工程学相互渗透结合,发展而成的新的技术科学,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技术。
它是从应用的目的出发研究酶,是在一定生物反应装置中利用酶的催化性质,将相应原料转化为有用物质的技术。
酶工程包括下列主要内容(酶的产生酶的制备酶和细胞固定化酶分子改造有机介质中的酶反应酶反应器抗体酶酶传感器酶技术应用)酶与酶工程研究的重要意义:1研究酶的理化性质及其作用机理,尤其是从酶分子水平去探讨酶与生命活动、代谢调节、疾病、生长发育的关系,具有重大科学意义。
2酶是分子生物学研究的重要工具,限制性内切酶H in d Ⅱ的发现使核酸序列测定有了突破,促进了DN A 重组技术的诞生,推动了基因工程的发展3酶的高效率、专一性及不需要高温高压或强酸强碱的反应条件,对普通的化学催化反应产生了决定性的飞跃。
它丰富充实了现代化学中的催化理论4酶在工、农、医各方面都应用已久。
现在,从与人们生活休戚相关的衣食住行到各行各业的高技术革命,几乎都与酶有关。
三、酶作为生物催化剂的显著特点是什么?影响酶活性的因素有哪些?催化效率高;高专一性;易失活;调节性。
(1.酶浓度的调节 2. 激素调节 3. 共价修饰调节 4. 限制性蛋白水解作用与酶活力调控 5. 抑制剂的调节 6. 反馈调节 7. 金属离子和其他小分子化合物的调节)?除[E]、[S]外,外界因素:温度、pH、激活剂、抑制剂?四、解释典型的(米氏)酶动力学曲线,K m、K s、V max和k cat的定义是什么?说明这些常数之间的关系?K m:反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度。
酶工程期中思考题参考答案
1. 举例说明酶催化的绝对专一性和相对专一性。
绝对专一性:具有绝对专一性的酶仅作用于一种底物,催化一种反应。
例如脲酶只能催化脲(又称尿素)水解成氨和二氧化碳,而对尿素的氯或甲基取代物都无作用。
相对专一性:有些酶的专一性较低,它们能作用于一类化合物或一类化学键。
这种专一性称为相对专一性。
其又可分为族类专一性(或称基团专一性)和键专一性,前者对底物化学键两端的基团有要求。
例如α-D-葡糖苷酶作用于α-糖苷键,并要求α-糖苷键的一端必须有葡糖基团。
因此,它可催化蔗糖和麦芽糖水解。
键专一性只作用于一定的化学键,而对键两端的基团无严格要求,如酯酶可使任何酯键水解。
例子不唯一,尽量不要相同第二版:P3-P5第三版:P3-P42. 酶的生产方法有哪些?用于酶生产的微生物应具有什么特点?酶的生产方法主要有提取分离法,生物合成法和化学合成法等。
产酶微生物应具有的特点有:1.酶的产量高:通过筛选获得高产菌株,妥善保存并定期复壮2.容易培养和管理:对培养基成分和工艺条件没有苛刻的要求,适应能力强3.产酶稳定性好:能稳定生长并表达所需的酶,菌种不易退化4.有利于酶的分离纯化:酶的分离提纯要比较容易,能获得较高纯度5.安全可靠:菌种对环境及对操作人员安全,不产生不良影响第二版:P22-P25第三版:P20-P223. 固定化细胞发酵产酶具有哪些特点?固定化细胞发酵产酶的特点有:1.提高酶的产率:细胞固定化滞后,单位空间内细胞密度增大,因此加速了生化反应;2.可以反复使用,可以在高稀释率下连续发酵;3.提高基因工程菌质粒的稳定性;4.固定化细胞对pH值、温度等外界条件的适应范围增宽,对抑制剂的耐受能力增强,因此发酵稳定性好;5.可先经预培养再转入发酵生产,缩短发酵周期,提高设备利用率6.固定化发酵是非均相体系,产品容易分离纯化7.一般只适用于胞外酶的生产第二版:P68-P70第三版:P57-P584. 概述酶生物合成模式及每种模式的生物学特征,并写出产酶动力学方程并根据酶生物合成模式讨论之。
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。
蛋白质与酶工程复习题
3.蛋白质的化学修饰:凡通过活性基团的引入或除去,而使蛋白质一级结构发生改变的过 程
4.基因融合技术:是将不同的基因连接起来从而表达具有复合功能的融合蛋白
5.报告基因:是指一组编码易被检测的蛋白质或酶的基因,将其与目的基因融合表达后, 可通过报告基因产物的表达来“报告”目的基因的表达调控。
6.蛋白质芯片:是一种高通量的蛋白功能分析技术,可用于蛋白质表达谱分析,研究蛋
白质与蛋白质的相互作用,甚至DNA-蛋白质、RNA-蛋白质的相互作用,筛选药物作
用的蛋白靶点等。
7•噬菌体展示技术:是一种基因表达产物和亲和选择相结合的技术,以改构的噬菌体为载 体,把待选基因片段定向插入噬菌体外壳蛋白质基因区,使外源多肽或蛋白质表达并展示于
27蛋白质变性: 天然蛋白质分子受到某些物理因素或化学因素的影响时,会引起蛋白质天
然构象的破坏,导致生物活性的降低或完全丧失。
28蛋白质复性:当变性因素去除后,变性蛋白又可以恢复到天然构象。
29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
4简述大肠杆菌表达外源基因的优势与不足。 优势:全基因组测序,遗传背景清楚;基因克隆表达系统成熟完善;繁殖迅速、培养简单、
操作方便、遗传稳定;被美国FDA批准为安全的基因工程受体生物。劣势:缺乏对真核生物
蛋白质的复性功能; 缺乏对真核生物蛋白质的修饰加工系统; 内源性蛋白酶降解空间构象不 正确的异源蛋白;细胞质内含有种类繁多的内毒素。
3.蛋白质侧链上的巯基在进行烷基化修饰时,常用的烷基化试剂是:()
基因工程与蛋白质工程专题复习
2012届高考生物二轮复习基因工程与蛋白质工程考纲要求1.基因工程的应用、基因工程的原理及技术Ⅱ2.蛋白质工程、基因工程的诞生 Ⅰ复习要求1.理解基因工程的实质、基因工程操作的四步曲及其操作实例2.了解基因工程在农业、医药生产原理、步骤及注意事项;蛋白质工程的一般操作过程 基础自查 一、基因工程(一)DNA 重组技术的基本工具(二)基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取(1)从基因文库中获取。
(2)利用PCR 技术扩增。
(3)用化学方法直接人工合成。
2.基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。
(2)基因表达载体的构建方法3.将目的基因导入受体细胞植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术 感受态细胞法(用Ca 2+处理) 受体细胞 受精卵、体细胞受精卵 原核细胞4.目的基因的检测与鉴定(1)目的基因插入检测:DNA 分子杂交;(2)目的基因转录检测:(核酸)分子杂交;(3)目的基因翻译检测:抗原—抗体杂交;(4)个体生物学水平检测:根据目的基因表达出的性状判断。
(三)基因工程的应用 表现方面具体内容 植物基因工程 ①抗虫转基因植物 ②抗病转基因植物③抗逆转基因植物 ④利用转基因改良植物品质动物基因工程 ①提高动物生长速度②用转基因动物生产药物(如乳腺生物反应器)③用转基因动物作器官移植的供体④用于改善畜产品的品质基因工程药物 控制药品合成的相应基因基因治疗①体外基因治疗 ②体内基因治疗 二基因工程与蛋白质工程的比较 项目 蛋白质工程 基因工程区别 过程 预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA →表达出蛋白质 获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型或生物产品结果 生产自然界没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质 联系 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,因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质,必须通过基因修饰或基因合成实现典型例题下面是5种限制性核酸内切酶对DNA 分子的识别序列和剪切位点图(↓表示剪切点,切出的断面为黏性末端): 限制酶1:—↓GATC—限制酶2:—CATG↓— 限制酶3:—G↓GATCC—限制酶4:—CCGC↓GG— 限制酶5:—↓CCAGG—请指出下列哪项表达正确 ( )A .限制酶2和4识别的序列都包含4个碱基对B .限制酶3和5识别的序列都包含5个碱基对C .限制酶1和3剪出的黏性末端相同D .限制酶1和2剪出的黏性末端相同 解析:本题考查基因工程的工具限制性核酸内切酶及学生的推理能力、综合运用知识分析解决问题的能力。
蛋白质和酶思考题
1. 培养基包括哪五大要素? 水、碳源、氮源、无机盐、生长因子
2. 酶生物合成模式有哪几种,各有什么特点,其示意图是怎样的? (1)同步和成型(生长偶联型):其生物合成伴随着细胞的生长而开始,在细胞进入旺盛生
长期时。酶大量生成,当细胞生长进入平衡期后,酶的合成随着停止。 特点:酶的生物合成可以诱导,不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏;当除去诱导物或细胞 进入平衡期后,酶的合成立即停止;酶所对应的 mRNA 很不稳定。
(4)负染 28. 酶的竞争性抑制剂的动力学特点有哪些?
I 与 S 分子结构相似 b、 Vmax 不变,表观 Km 增大;c、抑制程度取决于 I 与 E 的亲和 力,以及[I]和[S] 的相对浓度比例。 29. 表达蛋白质组学与差异蛋白质组学的概念。
表达蛋白质组学:即把细胞、组织中的蛋白,建立蛋白定量表达图谱,或扫描 EST 图, 试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同,对相关蛋白质进行分类和鉴定。
(1)考马斯亮兰(Coomassie stain) 考马斯亮蓝检测范围 30-100ng,灵敏度较低,但染色过程简单,所需试剂少,操作简 便,无毒性,染色后背景及对比度好,与下游质谱兼容,线性程度好。胶体考马斯亮蓝染色 的检测灵敏度为 8-10ng,但染色时间较长(24-48 小时),染色过程给下游质谱检测带来较 多不便。 (2)银染(Silver Stain ) 银染的检测灵敏度很高,可达到 200pg,但其线性很差。普通的银染过程中因醛类的特 异反应,而与下游质谱不兼容。快速银染法,可与下游质谱兼容,但其检测灵敏度较低,并 伴有很深的背景干扰。 (3)荧光染色(SYPRO Ruby protein gel stain)
33. 双水相萃取的概念及原理。 双水相萃取就是利用样品中各组分的在两种互不相容的双水相中液层中分配系数的不
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。
酶与蛋白质复习题__带答案
酶与蛋白质复习题__带答案第一章绪论1、酶的两大类:蛋白质酶,核酸酶2、酶工程的定义:是以酶学原理和化工技术相结合而形成的应用技术领域,是在一定的生物反应装置里,利用酶的催化作用,将相应的原料转化为有关物质的技术。
3、酶工程的分类及各自的研究内容?化学酶工程和生物酶工程化学酶工程的定义:通过对酶的化学修饰或固定化处理,改善酶的性质,或提高酶的效率,或降低酶的成本,也可以通过化学合成法来制造人工酶。
研究内容:酶的制备,酶的分离纯化,酶与细胞的固定化技术,酶分子修饰,酶反应器,酶的应用生物酶工程的定义:在化学酶工程基础上发展起来的,是酶学与重组DNA技术为主的现代分子生物学技术相结合的产物。
研究内容:克隆酶,突变酶,全新酶4、世界三大酶制剂公司:1)NoV o(丹麦)2)Genencor (美国)3)Cuitor (芬兰)5、酶工程原理和基本过程?菌种—扩大培养—发酵—发酵酶液—酶的提取—酶成品固定化—成品原料—前处理—杀菌—酶反应器—反应液—产品提取第二章、酶的生物合成及发酵生产1、酶生物合成的调节类型及机制及如何提高酶的质量?1)调节类型:诱导,阻遏2)调节机制:1、酶合成的诱导作用2、酶合成的反馈阻遏3、分子解代谢阻遏3)提高酶的质量:1、增加诱导物2、控制阻遏物浓度3、添加表面活性剂4、添加产酶促进剂2、动物细胞培养方法的种类?1)悬浮培养2)贴壁培养3)贴壁—悬浮培养3、比较动物植物微生物在细胞结构、培养基和培养方式上的不同?一、细胞结构:1)动、植物细胞比微生物的大得多,体积为微生物细胞的几千倍2)动、植物细胞均对剪切力敏感,其中动物细胞由于没有细胞壁,对剪切力的敏感性更强二、培养基:1)0动物:氨基酸、维生素、无机盐、葡萄糖、生长因子、激素2)植物:无机盐、维生素和植物生长激素、碳源、氮源3)微生物:无机盐、生长因子、碳源、氮源、玉米浆、酵母膏三、培养方式:1)动物:悬浮培养,贴壁培养,贴壁——悬浮培养2)植物:直接分离法,愈伤组织诱导法,原生质体再生法3)微生物:固体培养法和液体培养法4、产酶微生物基本要求?1)产酶量高2)产酶稳定性好3)容易培养,发酵周期短便于管理4)利于分离5)不能是病原菌,不产生毒素及其他生理活性物质,特别是针对医药,食品用酶要求更严5、常见产酶微生物种类及各自的培养基?细菌:牛肉膏,蛋白胨培养基;放线菌:高氏1号合成培养基;酵母菌:麦芽汁培养基;霉菌:查氏合成培养基6、产酶微生物优良菌种的筛选?采样—增殖培养—纯种分离—平板初筛—摇瓶初筛—摇瓶复筛—产酶菌种1)样品的采集:从富含该酶作用底物的场所采集样品2)富集培养:控制营养成份和培养条件3)纯培养:平板划线、涂板4)初筛:透明圈法5)复筛:测定酶活,淘汰低产菌7、酶发酵生产的一般工艺流程?8、酶生物合成的模式种类、定义及调控方法?1)酶生物合成定义:将产酶细胞在一定条件下进行培养,其生长过程一般经历调整期、对数生长期、平衡期和衰退期四个阶段2)种类:同步合成型、延续合成型、中期合成型和滞后合成型3)调控方法:最理想的合成模式是延续合成型。
酶与蛋白质工程实验及复习题
酶与蛋白质工程实验及复习题实验部分稀释倍数意思就是你得到的最后的活性要换算成最初样品的活性。
比如粗酶液是30ml,再取1ml稀释到10ml(最后用移液枪取10ul做微量活性测定)。
那么稀释倍数就是10/1*30=300。
公式里面就有两个体积,一个是反应总体积,一个是酶样液体积。
反应总体积是指你最后测定时候,每个试管最终的体积3 ml酶样液体积是你加入试管的SOD的体积,比如微量法就是0.01ml(10ul)。
样液速率是30秒的,需乘以2。
理论部分复习题大纲(给大家的只是复习的大纲,还有一些由于时间仓促,上课时强调的重点内容有些没在这个大纲上,但仍然是考试内容,希望大家能认真复习。
)一.名词解释 8个,每题3分 1. 酶工程 2. 凝胶过滤层析 3. 离子交换层析 4. 亲和层析 5. 酶的生产 6. 酶的改性 7. 生物酶工程 8. 化学酶工程9. 酶分解代谢物阻遏作用 10. 酶生物合成的诱导作用 11. 酶生物合成的反馈阻遏作用 12. 密度梯度离心 13. 等密度梯度离心 14. 酶分子修饰: 15. 酶大分子结合修饰16. 酶侧链基团修饰 17. 酶反应器 18. 流化床反应器鼓 19. 泡式反应器 20. 定点诱变技术 21. 蛋白质工程二.填空每空1分 10分1.化学酶工程研究的主要内容是(酶的制备)、(酶的分离纯化)、(酶与细胞的固定化技术)、(酶分子修饰)、(酶反应器)和(酶的应用)。
2.在酶的发酵生产中,为提高产酶率和缩短发酵周期,最理想的合成模式是(延续合成型)。
3.常用的酶或蛋白质干燥的方法有真空干燥、(冷冻干燥)、气流干燥、(喷雾干燥)和吸附干燥。
4.(葡萄唐氧化酶)是一种有效地食品除氧保鲜剂。
5. 通过检测()的酶活性,可以诊断癌症。
6.(X-射线衍射法)是测定蛋白质晶体结构的极其重要方法。
7.确定蛋白质分子在溶液中结构信息的方法是(核磁共振技术)。
8.酶反应器的操作方式可分为()反应器、()反应器和流加分批式反应器。
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2011-2012学年第一学期《蛋白质工程和酶工程》复习题1.易错PCR和DNA搅乱重组原理。
易错PCR 是在采用DNA聚合酶进行目的基因扩增时,通过调整反应条件,如提高镁离子浓度、加入锰离子、改变体系中四种的dNTPs浓度或运用低保真度DNA聚合酶等,来改变扩增过程中的突变频率,从而以一定的频率向目的基因中随机引入突变,获得蛋白质分子的随机突变体。
DNA搅乱重组是指在PCR过程中利用某些因不具有3′-5′校读功能的DNA 聚合酶(如Taq 酶)导致产生很低概率的随机碱基错配的缺陷建立的一项蛋白质分子体外快速进化新技术,称为DNA Shufflin又译为DNA搅乱重排和DNA“洗牌”。
首先利用DNA 聚合酶的错配进行错误导向PCR 产生随机突变子库,然后打断、搅乱和重组以获得带有多点突变的全长基因(这一步可以反复进行多次) ,下一步是扩增和克隆带有多点突变的基因,最后是筛选期望的重组子。
2.X射线和圆二色谱测定蛋白质三维结构的原理。
(题目改过,删除原来第三题)X射线衍射分析所依赖的基本原理是X射线衍射现象,而X射线衍射现象利用X射线的波长和晶体中原子的大小及原子间距同数量级的特性来分析晶体结构。
当X射线入射到样品晶体分子上时,分子上的每个原子使X射线发生散射,这些散射波之间相互叠加形成衍射图形。
衍射图形能给出样品内部结构的许多资料,如原子间的距离、键角,分子的立体结构、绝对构型、原子和分子的堆积、有序或无序的排列等。
圆二色谱是利用不对称分子对左、右圆偏振光吸光率的不同来分析蛋白质的结构。
生物大分子很多是不对称的,即光学活性分子,通过圆二色谱测定和计算能够了解生物大分子在溶液状态下的二级结构。
圆二色谱是研究稀溶液中蛋白质结构的一种简单、快速而又较准确的方法。
3.表达载体的基本构成元件有哪些?启动子、终止子、核糖体结合位点、翻译起始密码子、终止密码子。
4.测定蛋白质空间结构的主要方法有哪些?X-射线晶体衍射法、核磁共振波谱法(NMR)、电镜三维重构法、各种光谱技术(如圆二色谱法)、显微技术和计算机模拟。
5.常见的氢键发生在哪些基团间?答:氨基酸残基的N-H与氨基酸残基的C=O形成的。
6.常用的蛋白质表达系统及优缺点。
答:大肠杆菌表达系统、酵母表达系统、杆状病毒表达系统和哺乳动物表达系统。
1、大肠杆菌表达系统:优点:细菌表达系统培养方法简单、增殖快、生产成本低。
缺点:缺乏真核细胞特有的加工后处理,外源蛋白大量表达容易形成包涵体,而且在菌体中表达的外源蛋白,在原核细胞中不稳定,易被菌体蛋白酶破坏。
2、酵母表达系统:优点:增殖快、操作简单、成本低等,可如真核细胞一样完成对蛋白质转录和翻译后的修饰。
缺点:它的蛋白水解酶类,可降解异体蛋白质,使产品产量降低。
3、杆状病毒表达系统:优点:种族蛋白质具有完整的生物学功能,能进行翻译后的加工修饰(糖基化、磷酸化、酰基化等);表达水平高,能容乃大分子的插入片段(约10kb);可以表达多个基因,并且适合表达细胞毒性蛋白,表达的蛋白安全。
缺点:为非连续表达,产物糖基化相对简单。
4、哺乳动物表达系统:优点:哺乳动物细胞是生产哺乳动物蛋白质最好的场所,其表达真核基因比其他几种表达系统更优越,能对蛋白质进行各种类型的加工和修饰,还能表达有功能的膜蛋白及分泌性蛋白。
缺点是组织细胞培养的技术要求高,培养和筛选细胞株的周期长,成本较高。
7、带苯环的芳香族氨基酸有哪些?答:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。
8、蛋白质的变性与复性。
(秋艳)答: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。
蛋白质复性:变性的蛋白质恢复其天然活性的现象称为复性。
9、蛋白质的常用染色方法有哪些,各自优缺点?答:考马斯亮蓝、银染、荧光染色、负染。
1、考马斯亮蓝优点:考马斯亮蓝检测范围30-100ng,染色过程简单,所需试剂少,操作简便,无毒性,染色后背景及对比度好,与下游质谱兼容,线性程度好。
缺点:灵敏度较低,胶体考马斯亮蓝染色的检测灵敏度为8-10ng,但染色时间较长(24-48小时),染色过程给下游质谱检测带来较多不便。
2、银染优点:灵敏度高,可达到200pg,快速银染可与下游质谱兼容。
缺点:线性很差。
普通的银染过程中因醛类的特异性反应,与下游质谱不兼容。
快速银染检测灵敏度低,伴有很深的背景干扰。
3、荧光染料优点:灵敏度高,线性程度好,对质谱干扰小。
缺点:成本高。
4、负染优点:能专门提高PAGE胶上蛋白质的回收率,染色速度快(5~15min),蛋白质的生物活性能保持:一旦用络合剂如EDTA或Tris/甘氨酸转移缓冲液来络合金属离子就可进行提取来转移蛋白质。
缺点:不能用于膜上染色。
10、蛋白质分子设计的分类?答:1、定点突变或化学修饰法2.拼接组装设计法3.从头设计全新蛋白质11、蛋白质分子设计的一般程序。
答:1、收集相关蛋白质的结构信息。
2、建立所研究蛋白质的结构基础。
3、结构模型的生物信息分析。
4、选择设计目标5、序列设计。
6、预测结果。
7、获得新蛋白质8、新蛋白质的检验9、完成新蛋白的测定。
12.蛋白质免疫印迹。
蛋白质免疫印迹主要包括三个步骤:第一步是凝胶电泳;第二步是转膜,把凝胶上的蛋白质条带转移固定到薄膜上;第三步是抗原抗体显色反应。
13.蛋白质提取的粗分级和细分级方法各有哪些。
蛋白质粗分级方法包括硫酸铵分级沉淀、有机溶剂分级沉淀、超速离心、等电点沉淀、透析、超滤、蛋白质结晶等。
蛋白质细分级方法包括分子筛层析、离子交换层析、吸附层析、亲和层析等多种层析和电泳。
14.蛋白质组学研究的现代技术主要有哪些。
双向电泳技术(2DE),计算机图像分析与大规模数据处理技术,质谱技术(MS)。
老师指导:如果是论述题要进行相应的阐述。
(主观题分简答和论述)15.蛋白质组与蛋白质组学的概念。
蛋白质组(proteome) :一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质。
蛋白质组学(proteomics):指研究蛋白质组的技术及这些研究所得到的结果,其内容包括蛋白质鉴定、翻译修饰、蛋白质功能确定、蛋白质与疾病的关系、蛋白质相互作用。
16.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,称之为第二遗传密码或折叠密码。
第二遗传密码具有简并性、多义性、全局性和复杂性等特点。
17.多肽链。
通过肽键将多个氨基酸连接在一起构成多肽链。
18、二硫键的主要作用二硫键(共价键)为了确定蛋白质的一级结构,须在2-巯基乙醇、二硫苏糖类、巯基乙酸等硫化合物与尿素等变性剂同时存在下将二硫键打开。
RNA酶复性实验发现二硫键对肽链的正确折叠不是必要的,但它对稳定折叠态结构作出贡献。
(对稳定蛋白质的空间结构,保持和调节其活性有非常重要作用。
)19、分子伴侣定义及其功能?(有老师建议)定义:分子伴侣是细胞一类保守蛋白质,可识别肽链的非天然构象,促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。
(一组从细菌到人广泛存在的蛋白质,非共价地与新生肽链和解折叠的蛋白质肽链结合,并帮助它们折叠和转运,通常不参与靶蛋白的生理功能。
)分子伴侣的功能:(1)可调节性地阻碍多肽链集聚(2)具有折叠互补功能,即可使已形成的蛋白质集聚体重折叠和恢复其水溶性(3)可以促进折叠错误的蛋白质降解另一答案:分子伴侣(molecular chaperone):是进化上十分保守的蛋白质家族,广泛存在于多种生物体内,其主要作用是与新生肽或部分折叠的蛋白质的疏水表面结合,加速其折叠或组装成天然构象的进程,并防止其相互聚集和错误折叠老师建议:只要回答到:“细胞内一类保守蛋白质,促进各功能域(或新生肽)和整体蛋白质的正确折叠。
”都给分。
20、何谓蛋白工程。
蛋白质工程:以蛋白质的结构和功能为基础,通过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。
21、何谓蛋白质的结构域。
结构域(domain) :是在超二级结构基础上进一步绕曲折叠成紧密的近似球状的结构。
在空间上彼此分隔,各自具有部分生物功能的结构。
22、何谓定点突变与定向进化,各有哪些常用方法。
蛋白质工程设计可以采用定点突变和体外分子定向进化两种方式对天然酶分子进行改造。
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。
体外定向进化是在尚不知道蛋白质的空间结构,或者根据现有的蛋白质结构知识尚不能进行有效的定点突变时,借鉴实验室手段在体外模拟自然进化的过程,使基因发生大量变异,并定向选择出所需性质或功能。
定点突变技术可以随心所欲地在已知DNA序列中取代、插入或缺失一定长度的核苷酸片段。
该方法与使用化学因素、自然因素导致突变的方法相比,具有突变率高、简单易行、重复性好的特点。
几种寡核苷酸介导的基因突变方法:①Kunkel 突变法②基于抗生素抗性“回复”的突变方法③基于去除特定限制酶切位点的突变酶的定向进化(Directed Evolution)在不需事先了解酶的空间结构和催化机制的条件下,通过各种突变方法向编码生物催化剂的基因中引入突变,突变的基因可以通过重组如DNA改组等方法进行重新组装,利用这些重组方法可以提高基因进化的效率。
蛋白质的体外分子定向进化:易错PCR(Error prone PCR)和DNA 搅乱重组(DNA shuffling)。
23、何谓内含肽,有何应用价值。
蛋白质内含肽:在蛋白质成熟过程中被剪切掉的一段框内融合于前体蛋白的氨基酸序列。
可以催化自身从蛋白质前体中断裂,使两侧的蛋白质外显肽连接成成熟的蛋白质。
内含肽的应用:1、利用内含肽载体致力生物合成C-S酯键肽链或N-半胱氨酸肽链2、内含肽介导的异源蛋白质体外连接3、用反式剪切技术实现蛋白质体内、体外连接4、双内含肽介导的蛋白质自身环化及蛋白多聚体的生成24.核磁共振的原理、特点有哪些。
答:核磁共振的原理是处于某个静磁场中的自旋核系统受到相应频率的射频磁场作用时,共振吸收某一特定频率的射频辐射的物理过程。
特点是:可以在水溶液或有机相中研究生物大分子结构,研究溶液条件的改变对生物大分子三维结构的影响以及生物大分子内部动力学的特点;但是分辨率不高。
目前,核磁共振只能用于测定小分子和中型蛋白质的结构25.肌红蛋白的结构与功能。
答:肌红蛋白是哺乳动物的肌细胞贮存和分配氧的蛋白质。
肌红蛋白是由一条多肽链和一个辅基血红素构成,相对分子质量16700,含有153个氨基酸残基。
在肌红蛋白中,作为辅基的血红素非共价的结合在肌红蛋白的疏水空穴中,通过配位键与肽链中的93位氨基酸残基结合,这对肌红蛋白的天然构像的形成与稳定起到了显著的效应。