蛋白质工程
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位突变,以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术,称为基因定位突变技术。
蛋白质工程在食品工业、日用品工业方面有广泛的应用前景。比如用经过改造的稳定性好的酶,可由价格便宜的棕榈油生产出价格昂贵的可可脂,从而创造很高的经济效益。荷兰一家公司设计了一种能和漂白剂一同起作用的去污酶,并且通过对这种酶上的两个氨基酸的修改,使这种酶具有较高抵抗力,在洗涤过程中不受破坏。因此,通过蛋白质工程可实现常规酶工程手段不能实现的目标。
在医学上,蛋白质工程也具有广泛的应用前景。比如,用人工手段去改造某些致癌基因的产物——蛋白质,使它失去致癌作用,从而开辟治疗癌症的新途径。我国的蛋白质工程具有国际先进水平,这些工程包括重组人胰岛素和溶血栓药物,重组人尿激酶等。
对动植物体内参与重要生命活动的酶加以修饰和改造,是蛋白质工程未来发展的一个重要目标。有朝一日,人们一定能够通过蛋白质工程来设计、控制那些与DNA相互作用的调控蛋白质,到那时,人为控制遗传、改造生命就不再是天方夜谭了。