蛋白質(zhì)工程及應(yīng)用-wenkub.com
2025-08-12 23:26 本頁面
【正文】 ?Nisin分子結(jié)構(gòu)中包含 5種稀有氨基酸，即 ABA、 DHA、DHB、 ALASALA和 ALASABA，它們通過硫醚鍵形成五個內(nèi)環(huán)。 ?采用 盒式突變技術(shù) 將葡萄糖異構(gòu)酶分子中酸性氨基酸 (Glu谷或 Asp天冬 )集中的區(qū)域置換為堿性氨基酸(Arg精或 Lys賴 )，可使葡萄糖異構(gòu)酶的最適 pH值變?yōu)樗嵝?，即可在高溫下進行反應(yīng) 五、提高酶的催化活性 ?酶的催化活性由酶分子上的 必需基團 決定 ?如對酪氨酸 tRNA合成酶進行定點突變 ?在天然狀態(tài)下，酪氨酸 tRNA合成酶分子內(nèi)第 51位蘇氨酸殘基的 羥基 能與底物酪氨酰腺嘌呤核苷酸戊糖環(huán)上的 氧原子 形成 氫鍵 ，這個氫鍵的存在影響酶分子與另一底物 ATP的親和力。 ?對釀酒酵母的 磷酸丙糖異構(gòu)酶 進行誘變改造。 二、引入二硫鍵，改善蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性 ?溶菌酶分子：由一條肽鏈構(gòu)成，并在空間上折疊形成二個相對獨立的結(jié)構(gòu)域，酶活性中心位于二個結(jié)構(gòu)域之間。 蛋白質(zhì)工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用 蛋白質(zhì)工程自問世以來，短短十幾年的時間，已取得了引人矚目的進展，在醫(yī)學和工業(yè)用酶方面也獲得了良好的應(yīng)用前景。 盒式突變技術(shù) 二、蛋白質(zhì)分子的高級改造（結(jié)構(gòu)域的拼接） ?研究證明，在二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)之間還有一個結(jié)構(gòu)層次，即 結(jié)構(gòu)域 ?結(jié)構(gòu)域由 α 螺旋、 β 折疊等二級結(jié)構(gòu)單位按一定的拓撲學規(guī)則構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)實體。 這種通過造成一個或幾個堿基 定點突變 ，以達到修飾蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)目的的技術(shù)，稱為基因定點突變技術(shù) 。 蛋白質(zhì)的改性是指通過物理、化學和生物 (酶 )的方法改變蛋白質(zhì)的 結(jié)構(gòu) ，從而改善它們的功能特性，使之達到食品所需要的品質(zhì)特性，以擴大蛋白質(zhì)在不同類型食品體系中的應(yīng)用范圍。 核糖核酸酶，不破壞它的一級結(jié)構(gòu)，只是破壞其氫鍵，二硫鍵還原為巰基，該酶也會失去活性。 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 （ 2）不同的結(jié)構(gòu)具有不同的功能 盡管催產(chǎn)素、抗利尿激素有相似的功能，但它們的結(jié)構(gòu)并不完全相同，因此生物學活性也有很大差異 催產(chǎn)素的催產(chǎn)功能強于抗利尿劑激素。 血紅蛋白中四亞基兩兩相同，分別稱為 α1 、 α β β2 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 （ 1）相似的結(jié)構(gòu)具有相似的功能。 疏水作用是維持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的 重要因素 （ 5） 二硫鍵： 作用很強 ， 對穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象起重要作用 ?氫鍵 、 離子鍵 、 疏水作用和范德華力等次級鍵是非共價鍵 ?肽鍵 、 二硫鍵 、 酯鍵等被稱之為共價鍵 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈借助于氫鍵沿一維方向排列成具有周期性結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，是多肽鏈局部的空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象） 主要形式： α 螺旋 、 β 折疊 、 β 轉(zhuǎn)角 、 無規(guī)卷曲 等 β轉(zhuǎn)角 蛋白質(zhì)分子的二級結(jié)構(gòu) α螺旋 β折疊片 β轉(zhuǎn)角 自由回轉(zhuǎn) 三級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu)是指整條多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 進一步盤曲而成特定格式的三級結(jié)構(gòu)。 對蛋白質(zhì)分子三維構(gòu)象的維護很重要 。 簡稱 N端 羧基末端： 多肽鏈中含有自由 α 羧基的一端。決定蛋白質(zhì)這種特殊生物功能的關(guān)鍵因素是它的 分子構(gòu)象 。 通常所說的 酶工程是用工程菌生產(chǎn)酶制劑 ，而沒有經(jīng)過由酶的功能來設(shè)計酶的分子結(jié)構(gòu)，然后由酶的分子結(jié)構(gòu)來確定相應(yīng)基因的堿基序列等步驟。因此，它的產(chǎn)品已 不再是天然的蛋白質(zhì)，而是經(jīng)過改造的、具有了人類所需要的優(yōu)點的蛋白質(zhì)。 基因工程 是通過基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入適當?shù)纳矬w內(nèi)，并在其中進行表達，它的產(chǎn)品是 該基因編碼的 天然存在的蛋白質(zhì) 。 密碼子在生物界基本是通用的。 首先應(yīng)該根據(jù)三聯(lián)密碼子推出 mRNA序列， 每種氨基酸都有對應(yīng)的三聯(lián)密碼子，只要查一下遺傳密碼子表，就可以將上述氨基酸序列的編碼序列查出來。 轉(zhuǎn)錄 ： 是以一條 DNA鏈為模板 ， 將 DNA鏈上儲存的遺傳信息按堿基配對原則準確轉(zhuǎn)換成互補的mRNA的過程 。 補充和完善之處： A： RNA作為遺傳物質(zhì)能自我復(fù)制 ， 并作為 mRNA指導(dǎo)PRO的合成 。 天然蛋白質(zhì)的合成過程 DNA（基因） 轉(zhuǎn)錄 mRNA 翻譯 蛋白質(zhì) 基因 → 表達（轉(zhuǎn)錄和翻譯） → 形成氨基酸序列的多肽鏈 → 形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì) → 行使生物功能 中心法則 （ central dogma） ? 生物的遺傳信息從 DNA傳遞給 mRNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄。 思考：對天然蛋白質(zhì)進行改造，你認為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進行操作，還是通過對基因的操作來實現(xiàn)？ 應(yīng)該 從對基因的操作來實現(xiàn) 對天然蛋白質(zhì)改造，主要原因如下： （ 1）任何一種天然蛋白質(zhì)都是由 基因 編碼的，改造了基因即對蛋白質(zhì)進行了改造，而且 改造過的蛋白質(zhì)可以遺傳下去 。之后，該組織正式提出啟動了兩項重大國際合作行動：一項是由 中國科學家牽頭執(zhí)行的 “人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃” ；另一項是以 美國
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