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  a340244226 2016-12-27 00:00:00

  　　簡要回答蛋白質(zhì)分子設(shè)計的原則 　　蛋白質(zhì)工程(protein engineering)是根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和生物活力之間的關(guān)系，利用基因工程的手段，按照人類需要定向地改造天然蛋白質(zhì)或設(shè)計制造新的蛋白質(zhì)。 　　蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分。基因工程是通過基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)纳矬w內(nèi)，并在其中進(jìn)行表達(dá)，它的產(chǎn)品還是該基因編碼的天然存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程則更進(jìn)一步根據(jù)分子設(shè)計的方案，通過對天然蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造，來實現(xiàn)對其所編碼的蛋白質(zhì)的改造，它的產(chǎn)品已不再是天然的蛋白質(zhì)，而是經(jīng)過改造的，具有人類需要的優(yōu)點的蛋白質(zhì)。天然蛋白質(zhì)都是通過漫長的進(jìn)化過程自然選擇而來的，而蛋白質(zhì)工程對天然蛋白質(zhì)的改造則是加快了的進(jìn)化過程，能夠更快、更有效地為人類的需要服務(wù)。 　　傳統(tǒng)的常規(guī)誘變及篩選技術(shù)雖然能夠創(chuàng)造一個突變基因，產(chǎn)生一個突變蛋白，但這種誘變方法是隨機的，很少能導(dǎo)致靶基因或靶蛋白發(fā)生改變；在蛋白質(zhì)水平上的化學(xué)修飾雖然能夠改變天然蛋白，但其工藝十分繁雜，甚至不能進(jìn)行，而且由于基因沒有改變，不能再產(chǎn)生所修飾的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程則不存在這些問題，所以當(dāng)人們需要某種具有一定特性的蛋白質(zhì)時，可以通過蛋白質(zhì)工程，在基因水平上定做一個非天然變異蛋白質(zhì)。也就是說，蛋白質(zhì)工程制造的蛋白質(zhì)的特點是：天然不存在的（人工設(shè)計制作）、經(jīng)特異性改造的和在基因水平上改變的。 　　蛋白質(zhì)工程的研究內(nèi)容包括：通過改變蛋白質(zhì)的活性部位，提高其生物功效；通過改變蛋白質(zhì)的組成和空間結(jié)構(gòu)，提高其在極端條件下的穩(wěn)定性，如酸、堿、酶穩(wěn)定性；通過改變蛋白質(zhì)的遺傳信息，提高其獨立工作能力，不再需要輔助因子；通過改變蛋白質(zhì)的特性，使其便于分離純化，如融合蛋白b-半乳糖苷酶（抗體）；通過改變蛋白質(zhì)的調(diào)控位點，使其與YZ劑脫離，解除反饋YZ作用等。 研究中通常采用的方法有：在蛋白質(zhì)分子中引入二硫鍵以提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；減少半胱氨酸殘基數(shù)目以避免錯誤折疊的可能性；置換天冬酰胺、谷氨酰胺或其他氨基酸，以修飾酶的催化特異性或增加酶的活性等。這些研究首先要對該蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系有深入的了解，具備必要的催化化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)的知識，然后才能運用基因工程的原理和技術(shù)，開展蛋白質(zhì)工程的探索實驗。

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