蛋白质工程的原理和应用

1、蛋白质工程原理:所谓蛋白质工程是指重组技术同蛋白质物理化学及生物化学技术相结合产生的一个领域。其目的是通过对蛋白质分子结构的合理设计,再通过基因工程的手段生产出具有更高生物活性或独特性质的蛋白质。它包括五个相关内容:①蛋白质分子的结构分析;②蛋白质的结构预测与分子设计;③基因工程,是实现蛋白质工程的关键技术;④蛋白质纯化;⑤功能分析。

2、应用:①产生高活性、高稳定性、低毒性的蛋白质类药物,产生新型抗生素及定向免疫毒素;②在生物工程中利用工程蛋白质独特的催化和识别特性构建生物传感器;③通过改变蛋白质的结构,产生能在有机介质中进行酶反应的工业用酶;④将工程化的蛋白质引入植物,改变或改善农作物的品质及设计新的生物杀虫剂等。



所谓蛋白质工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。蛋白质是生命的体现者，离开了蛋白质，生命将不复存在。

可是，生物体内存在的天然蛋白质，有的往往不尽人意，需要进行改造。由于蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序连接而成的，每一种蛋白质有自己独特的氨基酸顺序，所以改变其中关键的氨基酸就能改变蛋白质的性质。

而氨基酸是由三联体密码决定的，只要改变构成遗传密码的一个或两个碱基就能达到改造蛋白质的目的。蛋白质工程的一个重要途径就是根据人们的需要，对负责编码某种蛋白质的基因重新进行设计，使合成的蛋白质变得更符合人类的需要。

这种通过造成一个或几个碱基定点突变，以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术，称为基因定点突变技术。 蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。