
【化】 protein engineering
albumin; protein
【化】 protein
【医】 albuminoid; albumoid; proteic substance
engineering; project; work
【机】 engineering; process
蛋白质工程(Protein Engineering)是指通过理性设计或定向改造的手段,对天然蛋白质的结构与功能进行有目的修饰、优化或创造全新蛋白质的综合性生物技术领域。其核心目标是为医药、工业催化、农业等领域开发性能更优或具备全新功能的蛋白质分子。
理性设计(Rational Design)
基于蛋白质三维结构与功能关系的知识,通过计算机模拟预测关键氨基酸位点,并利用基因工程技术(如定点突变 进行精准替换。例如,改造抗体亲和力或酶的热稳定性。
定向进化(Directed Evolution)
模拟自然进化过程,在实验室中对蛋白质基因进行随机突变、重组和高通量筛选,逐步优化目标性状(如催化效率)。该方法无需预先了解蛋白质结构 。
融合蛋白与人工设计
将不同蛋白质的功能域组合(如抗体-毒素融合),或通过计算生物学设计自然界不存在的全新蛋白质折叠构象 。
中国生物技术发展中心将蛋白质工程定义为:“运用基因工程手段,结合结构生物学与计算模拟,实现对蛋白质分子的定向改造与功能重构”(来源:中国生物技术发展中心官网,蛋白质工程专题报告)。国际权威期刊《Nature Biotechnology》强调其跨学科融合特性,涵盖生物信息学、结构生物学与合成生物学技术(来源:Nature Biotechnology, Vol 39, 2021)。
注:引用来源基于学术机构与权威期刊的公开定义,具体技术案例参考《蛋白质工程导论》(高等教育出版社)及中国科学院微生物研究所技术白皮书。
蛋白质工程是一种通过基因改造或合成来设计或优化蛋白质功能的技术,其核心思路是从功能需求出发逆向设计蛋白质结构,并最终通过基因操作实现目标。以下是详细解释:
蛋白质工程以蛋白质分子结构规律及其生物功能的关系为基础,结合基因工程、计算机辅助设计等技术,对现有蛋白质进行改造或合成全新蛋白质,以满足人类需求。它被称为“第二代基因工程”,因其在基因操作层面突破天然蛋白质限制。
基因工程仅能生产天然存在的蛋白质,而蛋白质工程可创造自然界未有的功能蛋白。例如通过替换关键氨基酸,显著改变蛋白质性质。
如需进一步了解具体案例或技术细节,可参考、等来源的完整内容。
【别人正在浏览】