生物化學(xué)：第十七章 基因工程和蛋白質(zhì)工程

1、17(2)-1,第十七章 基因工程和蛋白質(zhì)工程,17(2)-2,第三節(jié) 蛋白質(zhì)工程,概念：重點(diǎn) 一般技術(shù)； 應(yīng)用示例,17(2)-3,* 蛋白質(zhì)的廣泛功能,酶的催化作用: SOD,植酸酶,酪氨酸酶,角蛋白酶,凝血酶，溶菌酶 信號(hào)傳遞：膜受體蛋白把信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi)部。 轉(zhuǎn)運(yùn)與貯存: 血紅蛋白在血液中轉(zhuǎn)運(yùn)氧、鐵蛋白在肝臟內(nèi)貯存鐵。 結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng): 皮膚：膠原和角蛋白 肌肉纖維: 肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白,17(2)-4,蛋白質(zhì)的廣泛功能,營(yíng)養(yǎng): 酪蛋白和卵清蛋白為生長(zhǎng)提供氨基酸。 免疫：免疫系統(tǒng)抗體蛋白抵御感染。 調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合并調(diào)節(jié)其他分子（如DNA）。 細(xì)胞質(zhì)量控制：鈣粘蛋白，HSP 多功能： 膠原

2、蛋白（結(jié)構(gòu)+抗原），血清白蛋白（促進(jìn)血細(xì)胞） 其它： 生長(zhǎng)激素、alpha-乳白蛋白、卵黃高磷蛋白、脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白,17(2)-5,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),氨基酸 結(jié)構(gòu)（通式） ： 20種常見的氨基酸 一個(gè)與質(zhì)子、氨基、羧基相連的手性碳原子 一條具有不同的理化特性的側(cè)鏈。,17(2)-6,非極性,帶電荷,20種常見氨基酸結(jié)構(gòu),不帶電的極性,不帶電的極性,芳香族,17(2)-7,一、蛋白質(zhì)工程的概念,概念：489頁(yè) 從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系出發(fā)，從改造基因入手 一方面定做新的蛋白質(zhì) 另一方面定向地改造天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，制造新型蛋白質(zhì),17(2)-8,二、蛋白質(zhì)工程的一般技術(shù),理論設(shè)計(jì)； 定點(diǎn)突變技術(shù)； 盒式

3、突變技術(shù)；,17(2)-9,三、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用示例,枯草桿菌蛋白酶 洗衣粉的添加酶制劑 工業(yè)酶制劑中市場(chǎng)最大,枯草桿菌蛋白酶活性中心構(gòu)造圖,增強(qiáng)抗氧化性？ 理論設(shè)計(jì)： 改進(jìn)Met222,17(2)-10,增強(qiáng)抗氧化性的定點(diǎn)突變,單點(diǎn)突變枯草桿菌蛋白酶與野生型的比活比較,17(2)-11,蛋白質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)能力的改進(jìn),17(2)-12,跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)肽的盒式突變技術(shù),17(2)-13,TAT-GFP細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果,TAT-GFP,GFP,MDCK細(xì)胞，樣品組樣品是效價(jià)為275U/ml的PTDSOD發(fā)酵液,正常組,樣品輻射組,輻射組,正常組,樣品輻射組,輻射組,HepG2細(xì)胞，樣品組樣品是效價(jià)為333U/

4、ml的PTDSOD發(fā)酵液。P0.01,TAT-SOD的Hep-G2細(xì)胞保護(hù),TAT-SOD對(duì)Hep-G2細(xì)胞修復(fù)圖,無輻射對(duì)照,修復(fù)組,輻射對(duì)照,UVC劑量達(dá)到細(xì)胞致死率為50，PTD-SOD樣品濃度為400U/ml。,17(2)-16,溶菌酶的蛋白質(zhì)工程,溶菌酶飄帶示意圖。中間的圓形代表由Thr40, Ile55和Ser91等構(gòu)成疏水中心.,革蘭氏陰性菌的膜結(jié)構(gòu)示意圖,17(2)-17,通過蛋白質(zhì)工程對(duì)溶菌酶的改造,熱穩(wěn)定性的提高 加強(qiáng)疏水中心：S91T 點(diǎn)突變，引進(jìn)糖鏈 抗菌范圍的擴(kuò)大 融合疏水性短肽片斷,17(2)-18,R21T,19位和49位氨基酸突變而糖基化的溶菌酶,17(2)-1

5、9,17(2)-20,50,60,70,80,90,Temperature ( oC),0,2.0,1.6,1.2,0.8,0.4,Absorbance at 500 nm,wild lysozyme,Polymannosyl,Heat-stability of polymannosyl lysozyme,17(2)-21,0,.,0,0,.,5,1,.,0,1,.,5,2,.,0,T,I,M,E,(,m,i,n,),T,U,R,B,I,D,I,T,Y,O,F,E,M,U,L,S,I,O,N,(,O,D,5,0,0,),p,o,l,y,m,a,n,n,o,s,y,l,l,y,s,.,o,l,i

6、,g,o,m,a,n,n,o,s,y,l,l,y,s,.,C,o,m,m,e,r,c,i,a,l,E,m,u,l,s,i,f,i,e,r,s,(,Q,-,1,8,S,E,-,1,1,),F,i,g,u,r,e,3,.,E,m,u,l,s,i,f,y,i,n,g,P,r,o,p,e,r,t,i,e,s,o,f,o,l,i,g,o,m,a,n,n,o,s,y,l,a,n,d,p,o,l,y,m,a,n,n,o,s,y,l,l,y,s,o,z,y,m,e,s,.,17(2)-22,融合疏水性短肽片斷的溶菌酶,17(2)-23,17(2)-24,(%),濃度 (g),Wild,H3,H5,H7,不同長(zhǎng)

7、度的肽片段融合的溶菌酶的抗菌性,大腸菌生存率,17(2)-25,導(dǎo)入溶菌酶基因的煙草對(duì)灰霉病的抵抗性,導(dǎo)入溶菌酶基因的煙草對(duì)霜霉病的抵抗性,17(2)-26,半胱氨酸蛋白酶抑制劑的蛋白質(zhì)工程,Wild type,I66Q,Cystatin: 半胱氨酸蛋白酶抑制劑 Amyloidosis: 淀粉樣貯積癥,17(2)-27,The three-dimentional structure of chicken cystatin, domain-swapping and amyloid formation mechanism.,71,形成機(jī)理,Domain Swapping Dimer,monomer,dimerization,Amyloid fibril formation,17(2)-28,Fig. Contruction of glycosylated recombinant chicken cystatin mutant I108T,I108T,17(2)-29,Fig. Proposals to explain how glycosylation affect the fibrillization mechanism.,Amyloidogenic cC I66Q,Glyco