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基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些蛋白质却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
一、蛋白质工程崛起的缘由
改造
干扰素（半胱氨酸）
体外很难保存
干扰素（丝氨酸）
体外可以保存半年
玉米中赖氨酸含量比较低
天冬氨酸激酶
（352位的苏氨酸）
二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）
改造
改造
天冬氨酸激酶（异亮氨酸）
二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）
玉米中赖氨酸含量可提高数倍
满足人类生产
和生活的需要
对天然蛋白质进行改造，你认为应当直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？
答：毫无疑问应当从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，重要原因如下：
（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，并且改造过的蛋白质可以遗传下去。假如对蛋白质直接改造，虽然改导致功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。
（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。
旁栏思考题
二、蛋白质工程的基本原理
天然蛋白质的合成过程
DNA
转录
mRNA
翻译
肽链
盘曲折叠
具有空间结构的蛋白质
表达生物特有的
功能或性状
复制
蛋白质工程流程图
基因
DNA
氨基酸序列
多肽链
蛋白质三
维结构
预期蛋白
质功能
分子设计
DNA合成
蛋白质工程的概念：
是指以蛋白质分子的构造规律及其与生物功能的关
系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对既有蛋白质
进行改造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的
需求。（第二代基因工程）
二、蛋白质工程的基本原理
讨论
异想天开
能不能根据人类需要的蛋白质的构造，设计对应的基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食
品呢？
理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。某些报道运用细
菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并
非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。重要原因是蛋白
质的高级构造非常复杂，人类对蛋白质的高级构造和在生物体内如
何行使功能知之甚少，很难设计出一种崭新而又具有生命功能作用
的蛋白质，并且一种崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担
心的。
蛋白质工程与基因工程的区别：
蛋白质工程
基因工程
原理
操作程序
产品
联系
遵照中心法则
中心法则的逆向推导
生产出自然界已经有的蛋白质
可以发明自然界不存在的蛋白质
运用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质
通过基因操作把外源基因转入合适的生物体内，并在其中进行体现，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质
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，来实现对它所编码的蛋白质进行改造
你懂得酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？
酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。一般所说的酶工程是指生产酶制剂，而不是通过由酶的功能来设计酶的分子构造，然后由酶的分子构造来确定对应基因的碱基序列等环节。
酶工程的重点在于对已存在的酶的合理充足运用；
蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。