蛋白质工程

蛋白质工程

1、蛋白质工程的理论基础、诞生和发展 • 1.1蛋白质工程的理论基础 • 一、蛋白质的生物功能 • 1）生物催化作用 • 2）代谢调节作用 • 3）免疫保护作用 • 4）物质转运与贮存 • 5）运动和支持作用 • 6）生长、繁殖、遗传和编译作用 • 7）结构功能

二、蛋白质结构 • 对于高度多样的各类分子，蛋白质具有识别并且与之相互作用的能力，而决定蛋白质这种特殊生物功能的关键因素，是它的分子构象，也就是蛋白质分子中原子的三维空间排列和分布。

一级结构（PRIMARY STRUCTURE）是指 多肽链的氨基酸残基的排列顺序。

二级结构（SECONDARY STRUCTURE）是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性的结构的构象。

蛋白质的三级结构（sutertiary structrue）指整条肽链中全部氨基残基的相对空间位置。

蛋白质的四级结构（quaternary structure）多个蛋白质三级结构之间没有共价键连接，而是借疏水作用等次级键缔合在一起。

1.2 蛋白质结构测定与结构预测 一、蛋白质结构测定（一）蛋白质一级结构测定蛋白质一级结构的测定又称蛋白质顺序分析，其基本方法过程是：1）应用化学裂解法和蛋白酶水解法将多肽链专一性裂解2）逐一测定每个纯化的小肽段的顺序 3）根据肽段氨基酸顺序中的重叠区确定小肽段的排列次序4）完成整条多肽链的顺序分析

（二）蛋白质三维结构测定 • 根据蛋白质的状态，测定蛋白质三维结构的方法分为两大类： • 1）应用Ｘ射线晶体衍射图普法和中子衍射法测定晶体中的蛋白质分子构象 • 2）应用核磁共振法、圆二色光普法、荧光光谱法等测定溶液中的蛋白质构象

二、蛋白质结构预测 • 1）比较模建法 • 2）反向折叠法 • 3）从头预测法 • 4）三维结构预测

2、蛋白质工程的关键技术 • 2.1定点突变 • 一、寡核苷酸引物介导的定点突变及改进的kunkel法 • 二、PCR介导的定点突变及改进的大引物突变法 • 三、盒式突变 • 2.2定向进化 • 一、易错PCR • 二、DNA改组 • 三、体外随机引发重组 • 四、交错延伸

3、蛋白质工程的应用及实例 3.1定点突变与蛋白质药物工程：胰岛素一、药用蛋白质的发展现状二、对胰岛素的改造研究 1）速效胰岛素 2）长效胰岛素 3）高效胰岛素

3.2 定点突变、定向进化与工业用酶 ----枯草杆菌蛋白酶　一、工业用酶的研究现状二、定点突变、定向进化在枯草杆菌蛋白酶中的应用 1）定点应用技术——广泛应用于洗涤剂中，并可同漂白剂联合使用　　２）定向进化技术——易错ＰＣＲ和ＳｔＥＰ技术联用

3.3结构域的拼接与金属硫蛋白工程 3.４抗体工程

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