蛋白质组学

蛋白质工程

如果说 DNA 承载了生命的信息和编码,那么蛋白质就是这个编码所设计的具体用来实现各种各样生理功能的大分子结构,它也是生命这个复杂过程的全程参与者。成千上万种蛋白质之间井然有序又极端复杂的合作,为生命奠定了基础。如果说基因工程是探索和操作生命的编码,那么蛋白质工程就更进一步了,目的是直接探索不同蛋白质的性质,以及不同蛋白质之间那些复杂的合作模式的性质。

蛋白质工程,就是通过化学、物理和分子生物学的手段对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,或者制造出一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活需求的工程。蛋白质工程自诞生之日起,就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内,并在其中进行表达,它的产品还是该基因编码天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步,它可以根据对分子预先设计的方案,通过对天然蛋白质的基因进行改造,来实现对其所编码的蛋白质进行改造。

蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序连接而成的,每一种蛋白质都有其独特的氨基酸顺序,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。蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就:①蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的阶段,为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。②蛋白质工程对揭示生命现象的本质和生命活动的规律具有重要意义。③蛋白质工程对胰岛素的改造,已使其成为速效型药品。④用蛋白质工程方法制成的电子组件,具有体积小、耗电少和效率高等特点,有极为广阔的发展前景。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时代,是蛋白质结构形成和功能表达的关系研究中不可替代的手段。

氨基酸
蛋白质合成
蛋白质工程

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