酶分子修飾壓縮ppt課件-閱讀頁
2025-01-23 05:48本頁面
【正文】 （基因水平上進(jìn)行蛋白質(zhì)改造） ?蛋白質(zhì)工程 —— 以重組 DNA技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合 X衍射分析技術(shù)、蛋白質(zhì)溶液構(gòu)象理論及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)發(fā)展起來的一種定點(diǎn)定位修飾技術(shù)體系，也是在基因水平進(jìn)行蛋白質(zhì)改造的技術(shù)科學(xué)。 ?該基因的序列 。 ?酶的晶體結(jié)構(gòu) , 或者至少是同源性很高的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)。 ? 在對(duì)于天然的蛋白分子的研究還未總結(jié)出可以基本涵蓋絕大多數(shù)情況的結(jié)構(gòu)與功能的規(guī)律之前 , 酶的蛋白質(zhì)工程 不可能成為主要的創(chuàng)造新酶源的 手 段 。 （二） 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)預(yù)測 ?蛋白質(zhì)所具有的 功能 在很大程度上取決于其 空間結(jié)構(gòu) , 因此對(duì)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的研究在蛋白質(zhì)工程中有著極其重要的意義。 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定 ? 1）一級(jí)結(jié)構(gòu)測定 ? 2）三維結(jié)構(gòu)測定 ? 3） 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類 1）一級(jí)結(jié)構(gòu)測定 ?蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測定是蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)測定的前提 , 其 基本步驟 是 : ?①應(yīng)用化學(xué)裂解法或蛋白酶水解法將多膚鏈專一性 裂解 , 得到一系列 肽 段 。 ?③根據(jù) 肽 段氨基酸順序中的 重疊區(qū) 確定小 肽 段的排列次序 。 2）三維結(jié)構(gòu)測定 ? 測定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的方法主要有兩類 : ? ①蛋白質(zhì)晶體 X 線衍射法 。 ①蛋白質(zhì)晶體 X 線衍射法 ? X線衍射法是迄今為止研究蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)最有效的方法 , 所能達(dá)到的精度是任何其他方法所不能比擬的。 分辨率 分辨率 分辨率 分辨率 分辨率 分辨率 分辨率 分辨率 ②多維磁共振法 ?多維磁共振法近年來發(fā)展較快 , 可以直接測定蛋白質(zhì)在溶液中的構(gòu)象 , 但對(duì)樣品的需要量大、純度要求高 , 被測定的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量一般不超過 20220, 因此其應(yīng)用也受到很大限制。目前一般將蛋白質(zhì)按照空間結(jié)構(gòu)分成如下幾類： ? ①只含 α—螺旋 , 如血紅蛋白 。 ? ③既有 α—螺旋 , 又有 β—折疊 , 又可分為兩類 α /β類 : α—螺旋和 β—折疊交替出現(xiàn) , 如黃素氧化還原蛋白 。 其中 , 以第三類為最多 。 ?從遺傳信息到最后的遺傳物質(zhì)的表達(dá)即具有活性的蛋白質(zhì) , 可以說包含兩組密碼 , 從 DNA 到蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) , 再從一級(jí)結(jié)構(gòu)到空間結(jié)構(gòu)。 2） 蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測 ?蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的最終目標(biāo)主要有兩個(gè)方向 : ?①根據(jù)二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)類型和折疊類型預(yù)測的結(jié)果 , 結(jié)合結(jié)構(gòu)間的立體化學(xué)性質(zhì)、親疏水性質(zhì)、氫鍵以及靜電相互作用 , 把可信度較高的 二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步組裝 , 搭建出最后的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 。 ? 因此 , 若知道了同源蛋白家族中某些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) , 就可以預(yù)測其他一些序列已知而結(jié)構(gòu)未知的同源蛋白的結(jié)構(gòu) , 可以用同源模型構(gòu)建的方法預(yù)測未知蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。這是目前最成熟的預(yù)測方法 , 并已有商業(yè)化軟件可以使用。 教案引言 (2) 反向折疊法 ? 蛋白質(zhì)反向折疊又稱蛋白質(zhì)逆折疊。然后經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)總結(jié)，得出可以區(qū)分正誤結(jié)構(gòu)的平均勢函數(shù)，以此來選擇最佳的匹配方式。 ?試管中的進(jìn)化是生物工程的未來 —— 諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者 M. Eigen 定向進(jìn)化的原理 ? 在待進(jìn)化酶基因的 PCR擴(kuò)增反應(yīng)中，利用 Taq DNA聚合酶不具有 3’ 5’ 校對(duì)功能的性質(zhì)，配合適當(dāng)條件，以很低的比率向目的基因中 隨機(jī)引入突變 ，構(gòu)建突變庫，憑借 定向的選擇 方法，選出所需性質(zhì)的優(yōu)化酶 (或蛋白質(zhì) )，從而排除其他突變體。 ? 定向進(jìn)化 =隨機(jī)突變 +定向選擇 。 酶體外定向進(jìn)化的意義 ? 理論上，蛋白質(zhì)分子蘊(yùn)藏著很大的 進(jìn)化潛力 ，很多功能有待于開發(fā)，這是酶的體外定向進(jìn)化的基本先決條件。 （二）隨機(jī)突變的策略 ?易錯(cuò) PCR技術(shù) (errorprone PCR) ? DNA改組 (DNA shuflling) ?隨機(jī)引發(fā)重組 ?交錯(cuò)延伸 技術(shù) 教案
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