人教版《蛋白质工程的崛起 》PPT课件1

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？
天津大学化工学院本科生团队研发的成果——基于混菌体系的高效塑料 生物降解系统。该混菌系统可以完全降解生活常见塑料——聚对苯二甲 酸乙二醇酯（PET）。为了更快地降解塑料，该学生团队还应用基因编 辑技术对降解塑料的关键——PETase酶进行了定点改造，成功提高了 这种酶分解塑料的效率。
）
Ａ．氨基酸结构
B．蛋白质空间结构
C．肽链结构
D．基因结构
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
练习检测
B 3．下列关于蛋白质工程的说法错误的是（wk.baidu.com
）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之
更加符合人类的需要
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进
无新基因
新基因
原有的
自然界没有 的蛋白质
蛋白质工程以基因工程为基础， 是基因工程的应用和延伸
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2 人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
练习检测
1 ．关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说
法不正确的是（ D ）
血绿蛋白 血红蛋白
血蓝蛋白
1.4蛋白质工程的崛起
郑州101中学—张潇
学习目标
1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由； 2、简述蛋白质工程的原理； 3、尝试运用逆向思维分析和解决问题。
知识回顾
• 基因工程的实质是什么？
A种生物α基因 导入 B种生物体内
B种生物表达α基因，并获得产物
• 利用基因工程能否合成自然界中本不存在的蛋白 质呢？
优点：体积小、 耗电少、效率高。
蛋白质工程前景诱人，但 目前成功的例子不多，主 要是因为蛋白质发挥其功 能需要依赖于正确的空间 结构，而科学家目前对大 多数蛋白质的空间结构了 解很少。
四、基因工程与蛋白质工程比较
相同点
是否产生新的 基因
产生的蛋白质
联系
基因工程
蛋白质工程
都要改造基因，都属于分子水平
构想
体外保存 困难。
干扰素
改变分子 结构： 半胱氨酸
丝氨酸
治疗病毒感 染、癌症。
保存半年
赖氨酸含量低
浓度
影响
合成时需：
天冬氨酸激酶；
二氢吡啶二羧酸
合成酶。
苏氨酸（352）
天冬酰胺（104）
产量提高
异亮氨酸
异亮氨酸
一、蛋白质工程崛起的缘由
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。
A．是生物在长期进化过程中形成的 B．它们的结构和功能符合特定物种生存的需要 C．构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种 D．一定完全符合人类生产和生活的需要
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
练习检测
D 2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（
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？
1、基因决定蛋白质的合成，改造基因即为改造蛋白质； 2、改造基因可以遗传，改造蛋白质无法遗传； 3、改造基因比改造蛋白质更容易操作。
二、蛋白质工程的基本原理
基因
氨基酸序
蛋白质
DNA
mRNA
转录
翻译
列多肽链
折叠
１、怎样得出决定这一段肽链的脱氧核 苷酸序列？写出相应的碱基序列。 ２、确定目的基因的碱基序列后，怎样 合成或改造目的基因？
回答
１、每种氨基酸有相 对应的密码子。查表 可得： ＧＣＵＵＧＧＡＡＡ ＡＵＧＵＵＵ； 再根据碱基互补配对 推出脱氧核苷酸序列： ＣＧＡＡＣＣＴＴＴ ＴＡＣＡＡＡ。
二、蛋白质工程的基本原理 中心法则的逆推
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成 ③预期蛋白质功能 ④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
从定义我们可以看出，蛋白质工程的操作包括两方面: 1、对已有蛋白的基因进行修饰形成新的蛋白质。 2、直接根据人的意愿合成符合我们需要的基因，
再合成相关蛋白质。
蛋白质工程的实质是对 编码蛋白质的基因进行改造
三、蛋白质工程的进展和前景
应用于电子方面
改造胰岛素 ——特效药品
蛋白质工程 ——制造电子元件。
行操作，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型 蛋白质分子xxk
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二 代基因工程
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
练习检测
4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（A）
• A、蛋白质工程以基因工程为基础 • B、蛋白质工程就是酶工程的延伸 • C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造 • D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
人教版《 蛋白质 工程的 崛起 》 PPT课 件2
练习检测
5、蛋白质工程的基本流程正确的是（ C ）
三维结构
中心法则
生物 功能
1、对现有蛋白质的改造（基因修饰）
改造
例如： 普通干扰素 将分子中的半胱 改造后的干扰素
（体外很难保存）氨酸改为丝氨酸 （体外可以保存半年）
思路：
替换
A T
DNA
AUG ACG TGU AAG AGG TAC TGC ACA TTC TCC
mRNA AUG ACG UGU AAG A UGU
DNA合成
基因
DNA
mRNA
转录
翻译
分子
设计
氨基酸序
蛋白质
列多肽链 折叠 三维结构
中心法则
蛋白质工程流程图
预期 功能 生物 功能
1. 从预期的蛋白质功能出发 2. 设计预期的蛋白质结构 3. 推测应有的氨基酸序列 4. 找到相应的脱氧核苷酸序列
蛋白质工程的概念:
是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 改造，或制造一种 新的蛋白质 ，以满 足人类的生产和生活的需求。
普通干扰素的多肽： 甲 苏 半 赖
新的干扰素的多肽： 甲 苏 丝 赖
AGU
AGG
精 精
2、直接合成新的蛋白质（基因合成）
基因
mRNA 氨基酸序
蛋白质
转录
翻译
折叠
生物功能
DNA
找到并合成
列多肽链
三维结构
预期功能
推测
设计
蛋白质工程：
讨论
某多肽链的一段氨基酸 序列是：……—丙氨酸—色 氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸苯 丙氨酸—……