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蛋白質工程范文1
關鍵詞：蛋白質工程 生物技術 模塊教學
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-0-01
蛋白質工程是現代生物技術的一個分支學科，是指在基因工程的基礎上，結合蛋白質結晶學，計算機輔助設計和蛋白質化學等多學科的基礎知識通過對基因的人工定向改造等手段，對蛋白質進行修飾，改造和拼接以生產出能滿足人類需要的新型蛋白質的技術。本學科起步晚，在1983年才正式提出蛋白質工程的概念。蛋白質工程的內容是根據人類的生產生活需要，人為設計一個蛋白，再通過基因表達將這一蛋白進行產業化為人類服務。由于其理論上的重大意義以及商業上可能帶來的巨大潛力，使得蛋白質工程異軍突起，發展迅猛。
我們學校生物技術專業開展的蛋白質工程教學已有十余載，就教師多年的教學經驗總結一下蛋白質工程教學的弊端和改進的方法。
1 轉變教學中的一些習慣性做法
總學時數非常有限，僅僅28個學時的教學，所以必須徹底轉變現行教學中的一些習慣做法，嚴格控制知識內容的深廣度。選擇核心內容，合理安排教學時間，提高教學整體效果。更新教學理念，培養學生自主學習能力。學生自主學習興趣和能力是需要引導和培養的。教師在教學中要敢于放開手腳，授人以魚，不如授之以漁，引導學生查閱文獻，善于提出問題并通過查看文獻和相關資料解決問題。
2 及時調整內容，加入相關進展
蛋白質工程學科發展日新月異。我們為學生提供的參考書中包括了的本學科的經典教材如《蛋白質工程》（王大成，2002），《蛋白質結構與功能》（D.惠特福德著，魏群主譯，2007）和《蛋白質導論》（王克夷，2007）。目前，基因組序列全場已經測序完畢，蛋白質工程才剛剛起步，而且發展迅猛。隨時都有新的理論新技術，所以我們要為學生準備與課程相關的進展性重要文獻，并將文獻和其他教材中涉及到的實例引人教學，讓學生了解在蛋白質工程領域國內外最新的科研和應用成果，理論聯系實際，使得教學內容更為豐富。
3 學生授課
這門課程授課對象是三年級的學生，經過大一大二兩年的訓練與積累，學生已經掌握了很好的學習方法，具有很高的主動學習的能力，以及查閱文獻的能力。因此這門課程可以充分調動學生的主觀能動性，對于蛋白質分離純化內容，可以采用學生分組學習，準備課件并授課，教師補充。這種教學方式比傳統的教學方法讓學生對所學知識印象深刻，同時提高了自主學習的能力，學生通過這種學習方式能夠得到很大的鍛煉。
4 模塊教學的應用
采用由老師提出一些與實踐相關的問題，學生解決問題的模式。比如蛋白質工程已經廣泛的應用于工農醫藥行業，并取得一些成就。其中用于醫藥的有白介素改造。已知該蛋白用于癌癥的治療，但是存在的問題是蛋白質中含有一段序列使該蛋白質分子非常不穩定。
因此如何通過蛋白質工程對其進行改造這一問題提出后，就可以組織學生每10人一組進行文獻查閱，討論。而在這一過程中，學生通過自己學習資料和文獻就會知道蛋白質結構層次，包括一到四級結構，已經結構域和模體等概念，了解蛋白質結構與功能的關系。
最終完成設計方案，然后教師在此基礎上進行補充總結，針對設計方案進行完善，同時引入全部教學內容。這種教學模式通過提出問題解決問題，充分發揮了學生的主觀能動性，提高學生的學習氣氛，同時學習效果也會比老師單獨填鴨式的教學要好很多。討論可以開闊學生的視野，提高學生選擇、吸取和整理知識與信息的能力，歸納、演繹、創造的能力。課堂討論的形式，促進了單向知識傳授的教學型教學向關注創新性教育的研究型教學的轉變。
實驗教學也可以采取模塊方式。教師給出一個大的方向，比如SOD的分離純化及鑒定，組織學生進行實驗設計。學生通過文獻查閱，相互交流、相互補充、相互糾正，最終掌握整個實驗過程中用到的所有儀器的結構特點、基本原理和操作注意事項。實驗開始前2周教師在審閱后針對設計思路的缺陷，召集學生進行討論，提出改進意見。
這期間教師以提問引導學生思考并提出解決辦法。教師只提供給學生在設計方案中用到的所有實驗設備及材料。在實驗開始后整個實驗過程由學生自己負責實驗材料的取放、標記及結果的記錄。
通過這種教學模式使學生增強感性認識，做到心中有數。而在實際操作過程中，指導教師貫徹少講多練。引導為主的原則，把主要精力放在巡視中，注意每個學生的實驗情況，提出存在的問題，引導學生積極主動地進行實驗。設計性實驗模塊試圖訓練學生自己設計蛋白質工程實驗方案。培養學生的科研意識、嚴謹的科學態度及動手動腦能力，盡可能地發揮潛力和創新精神。
5 結語
模塊模式，是當今教學改革的新課題，是教學研究工作的新形式。模塊模式的開展，引起了廣大領導和教師的廣泛重視與關注，為教學研究工作注入了新的生機與活力。多年來，我們在培養生物技術人才的過程中，反復總結更新，建立了更完善的課程體系 從教學內容、教學方式和手段等各個環節進行改革，促進學生自主學習能力，創新能力和綜合能力的提高。
參考文獻
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蛋白質工程范文2
[關鍵詞]生物：制藥工程；無細胞蛋白；表達體系；應用
隨著生物科學技術的發展，人們對蛋白質組學相關的前沿領域的研究越來越關注，無細胞蛋白表達體系（cell-free protein synthesis，CFPS）也因此備受重視。尤其是近些年來，無細胞蛋白表達體系的研究已逐漸從原核深入到真核的反應體系，成本不斷降低。較之于傳統的體內表達體系，無細胞蛋白表達體系基于細胞提取物，有著不受細胞的生理限制以及胞內蛋白酶的降解、可以在較短的時間內進行大量的毒性蛋白表達、無需繁雜的下游處理以及產物的活性增加等諸多方面的應用優勢。同時，其在生物制藥中也逐漸體現出了毒性蛋白、復雜蛋白以及膜蛋白表達等方面的優勢。但由于天然蛋白水溶性差、半衰期短等因素的影響，如何實現重組蛋白的穩定表達，發揮無細胞蛋白表達體系在醫療方面的應用潛力，就成為生物制藥領域的重要研究課題。因此，本文討論和研究無細胞蛋白表達系統在生物制藥工程中的有效應用問題，將對更好地實現該系統在制藥科學領域應用潛力的發揮有著重要的理論和現實意義。
1.無細胞蛋白表達體系概述
作為一種生物學技術，傳統的蛋白表達是基于細胞體內，對動植物細胞以及細菌等外源基因的表達。而無細胞蛋白合成系統是一種全新的蛋白合成方式，實現了以外源DNA或mRNA為模板，利用細胞抽取物中的蛋白因子、相關的酶系等，通過在體系內加入ATP、GTP以及氨基酸、能量再生物質等來實現蛋白表達的體外系統（如圖1所示）。自1982年世界上第一個重組蛋白藥物胰島素問世以來，重組蛋白藥物由于來源廣泛，且有著較高的安全性在短短幾十年時間就實現了在生物制藥領域的飛速發展，在全球藥物市場上越來越占據著舉足輕重的地位。表達重組蛋白藥物最常用的系統包括大腸桿菌、酒酵母以及中國的倉鼠卵巢細胞。但諸如此類的體內表達系統往往由于種種原因而導致一些復雜蛋白不能順利表達，在這一迫切需求下，無細胞蛋白表達技術便應運而生。
隨著國內外學者對蛋白合成技術的深入研究以及蛋白連續翻譯系統的建立，無細胞表達也有了突破性的研究，實現了蛋白的連續表達。該系統無需在活體細胞內進行，基于細胞提取物就可以實現連續的轉錄和翻譯，從而快速高效合成目標蛋白。該系統沒有細胞壁，也不必關注維持活體細胞生命的相關生化反應，在表達技術上占據獨特的優勢。同時，蛋白合成的條件相對容易調整，有助于蛋白的表達和折疊。依據這一優勢，無細胞蛋白表達體系在生物制藥工程中也較多適用于快速表達醫用蛋白、高通量蛋白庫篩選等復雜蛋白質的合成。該系統的另一個優勢是表達具有毒性的蛋白，由于無需維持宿主細胞的活性，也更容易地實現插入非天然氨基酸的表達，可較好地被用于研究蛋白的化學特性中。因此，隨著近些年來對該系統相關應用研究的不斷深入，已經逐漸實現了在生物制藥相關領域的廣泛應用，如進行多肽類藥物、腫瘤疫苗、重組蛋白藥物等大規模的生產以及高通量藥物的篩選等。
2.無細胞蛋白表達體系的分類
就目前來講，已開發出來的無細胞蛋白表達系統主要包括原核和真核兩種表達系統類型。兩者由于表達系統的不同，也存在著不同的特點，在實際科學生產研究的過程中需要根據不同的需求進行兩種表達系統的恰當選擇。
2.1原核系統
對原核表達系統的研究由來已久，該系統實現目標蛋白的表達是利用的原核生物細胞提取物，最為常見的是大腸桿菌。由于其具有較強的耐受性，因此在此基礎上建立無細胞蛋白表達系統就具有獨特的優勢。人們在具體進行目標蛋白的表達中，可以根據需要加入蛋白酶抑制劑以及標記蛋白等特殊添加劑，在含有雜質的情況下依舊可以進行目標蛋白的表達。其不足之處在于在進行蛋白的翻譯加工后，在正確折疊方面現階段仍是較大的困難。不過由于大腸桿菌材料來源廣泛，成本較低，也存在著較高的表達效率，因此在體外表達系統研究中仍是較為熱門的話題。
2.2真核系統
真核表達系統是與原核表達相對應的系統，其進行目標蛋白的表達，利用的是真核生物細胞提取物。其中，最為常見的就是麥芽提取物和兔網織紅細胞裂解液。與上述表達系統不同的是，真核細胞表達系統不存在基因的非特異性激活或者抑制，因此能夠實現對調控基因的高效表達。在該表達系統中，為保證得到性質相對穩定的蛋白質，實現真核細胞基因組的整合，也常需要將環狀的模板線性化，以保證合成效率不斷加強。經過相關學者的實踐研究證實了，大腸桿菌以及麥芽提取物系統都有著較高的合成量，能夠進行高通量的蛋白質組學研究。
3.在生物制藥工程中的應用
無細胞蛋白表達體系長時間以來由于生產效率低下、成本高昂等缺點的限制，在生物學領域的研究較廣。隨著生物技術的進步，相關的能量再生系統以及細胞提取物制備工藝等近些年來逐漸得以深入的研究和不斷優化，實現了蛋白的體外高通量表達，并有效拓展了無細胞蛋白表達系統的應用領域。尤其是在生物制藥領域，該系統有著重要的應用潛力，為實現生物制藥諸多問題的解決提供了新的解決思路。以下是筆者根據自身所學，總結出的無細胞蛋白表達系統在生物制藥工程中進行重組蛋白藥物的大規模生產、非天然氨基酸的引入以及蛋白的高通量表達等方面的具體應用。
3.1引入非天然氨基酸
進行蛋白工程改性的重要途徑就是將非天然氨基酸引入蛋白序列，以為蛋白質進行化學修飾提供額外的基因。在早期的無細胞蛋白表達體系中，通過加入抑制性tRNA以識別特定終止密碼子的氨酰化，并以攜帶特定位點無義突變的基因作為模板，在目標蛋白的特定位點引入非天然氨基酸（見圖2）。相關的研究人員在此基礎上發現了更為有效的編碼非天然氨基酸技術，并成功實現了在蛋白藥物進行特異性修飾中的應用，賦予了非天然氨基酸以獨特的藥理特性，如延長半衰期以及提高了藥代動力學穩定性等。在現階段的研究中，通過在無細胞蛋白表達體系中添加非天然氨基酸底物，建立了高效便捷的反應體系，能夠對目標蛋白進行選擇性的修飾。如國外研究者Zimmerman等現已研發出新型的抗腫瘤藥物等。總之，由于這一方面的優勢，該體系在升級蛋白藥物領域以及開發新型蛋白藥物中有著廣闊的應用前景。
3.2重組蛋白藥物的大規模生產
隨著相關科學家研究的不斷深入和優化，近些年來無細胞蛋白表達技術已日趨成熟，能夠成功開發出反應時間更長、體積更大且生產效率更高的體外蛋白合成系統。除此以外，無細胞蛋白表達體系的優勢還表現在蛋白活性以及下游純化工藝等方面，推進了在重組蛋白藥物生產領域中應用該系統的更深層次的研究和發展。無細胞蛋白表達系統的常用來源為大腸桿菌，除此以外對上述的真核系統為來源的表達體系也逐漸被得以進一步開發，在更加復雜結構的膜蛋白以及翻譯后的修飾中得以開發生產。在這一方面國外學者Brodel等有了新的研究進展，其建立了一套新型的哺乳動物無細胞蛋白表達體系，在促進蛋白正確折疊、表達復雜蛋白方面占據著優勢地位。并且在這一系統下，他們已實現了在體外進行人促紅細胞生成素和螢火蟲熒光素酶的成功表達，并實現了對其進行糖基化修飾，有著里程碑的研究意義。其研究結果也證實了，無細胞蛋白表達技術在重組蛋白藥物中，有著較好的大規模生a的應用前景。
3.3蛋白的高通量表達
蛋白質工程范文3
問題是問題式學習的核心，問題的好壞直接關系到課堂教學的成敗，因此，教師必須精心設計和安排問題。好的問題要符合如下要求：①科學和針對性。不良的問題通常是問題條件和解決問題的需要并不匹配，具有較復雜的特征。好的問題，學生可以依據問題所依存的情境對其中一些元素提出自己的界定或定義，不僅具有較強的解決問題的動機，對問題的理解和解決的方案都更具開放性。②情境化。問題能夠盡可能的聯系生活實際，這樣就可以激發學生的學習興趣。③合適性。問題的提出應該處于學生的“最近發展區”，使得學生能夠“跳一跳摘到果子”，這樣的問題既不會因為太簡單而不感興趣，也不會因為太難而失去繼續研究下去的信心。
1 精選層次問題
教師要精選層級問題串，實現形式提問與認知設問的統一。在高中生物教科書中，對有些知識學生感覺非常抽象，很難理解。教師可以根據本節課的教學目標去尋找與教學內容密切相關的、可以激發學生興趣的材料，創設條理清晰、合乎學生認知心理特點的“層遞式”的問題串，通過元認知設問，引導學生由淺入深，一步步激活學生的思維。例如：蘇教版高中生物選修3“蛋白質工程”一節教學時，教師提出了一系列“層遞式”認知設問，取得了很好的教學效果。
(1)為什么會出現蛋白質工程?背景資料：要想讓一種生物的性狀在另一種生物中表達，在種內可以用常規雜交育種的辦法實現，但要使有生殖隔離的種間生物實現基因交流，就顯得力不從心了?；蚬こ痰恼Q生為克服這一遠緣雜交的障礙問題，帶來了新的希望，并取得了豐碩成果：大腸桿菌為人類生產出了胰島素，牛的乳腺生物反應器為人類制造出了蛋白質類藥物，煙草植物體內含有了某種藥物蛋白……至此，人們也只是實現了世界上現有基因在轉基因生物中的表達。但一個新問題出現了，生物產生的天然蛋白質是在長期進化過程中形成的，它的結構、性能不能完全滿足人類生產和生活的需要。于是要對現有蛋白質進行改造，制造出目前從天然蛋白質中找不到的蛋白質。這樣人們又開始了新一輪的探索，蛋白質工程應運而生了。
(2)對天然胰島素進行改造，你認為應該直接對蛋白質分子進行操作，還是通過對基因的操作來實現?背景資料：①任何一種天然蛋白質都是由基因編碼的，改造了基因即對蛋白質進行了改造，而且改造過的蛋白質可以遺傳下去。如果對蛋白質直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質分子還是無法遺傳的。②蛋白質具有復雜的空間結構，對基因進行改造比對蛋白質直接改造要容易操作，難度要小得多。
教師小結：蛋白質工程的概念。
(3)什么是中心法則?請用圖形表示。
教師請幾個學生在黑板板圖。
教師引導學生分析：中心法則中遺傳信息的流動方向(圖1)。
(4)為什么要改造天然胰島素?(因為天然胰島素進入血液慢，而且進入血液后很快被分解。)
(5)天然胰島素為什么會這樣，根本原因是什么?(這是由其結構決定的，物質的功能與結構是相統一的。)
(6)那么想要一種新型的速效胰島素，應該從何處著手?(應該先仔細分析原有的胰島素的空間結構，確定什么地方的空間結構影響胰島素在血液的釋放。)
(7)有了正確的氨基酸順序，下面可以做什么?答：根據遺傳密碼子表，先逆推出mRNA的堿基順序，再逆推出DNA(基因)的正確堿基順序。
師生歸納蛋白質工程的基本原理：預期蛋白質功能測定蛋白質三維空間結構一推測應有的氨基酸序列找到對應的脫氧核苷酸序列(基因)具有預期功能的蛋白質。
2 課堂中提問的原則
(1)問與教學目標有關的問題，避免提問太多。
子曰：“不憤不啟，不悱不發”。問得太多，大大小小的知識點都設問，核心問題就不夠突出。教師的提問應該表明哪些是重點。如“實驗”中的問題：濾紙條上有幾條不同顏色的色帶?其排序怎樣?寬窄如何?這說明了什么?這一系列問題就突出強調了實驗結果，以幾條色帶表示幾種色素，排序的結果代表了在層析液中的溶解度高低，寬窄的呈現表示了色素含量的多少。這類問題能抓住學習的重點，從而讓學生明白如何看實驗結果，看實驗結果的哪些方面。
(2)問題提出之后給予一定的“等待”時間。
雖然教學提問不可能讓每一個學生都有機會回答問題，但應該讓每一個學生都有機會思考問題。教師給予一定的等待時間，可以讓學生有時間思考并組織答案。這_點對于新教師來說，尤其要值得注意。問題給出之后的靜默是好的現象，這意味著學生正在思考。每當—個學生準備回答問題時，他便會嘴微張，身體稍前傾，眼睛也睜得更大一些，或許會抬起頭微笑，這表明他對回答這個問題比較有把握；而對聽到問題后低頭或躲避教師的目光者，則可能表明他不會這一問題。因此，在教師提出問題后停頓期間，要尋找這些表現。
教學實踐表明，學生欠缺的就是語言的組織和表達能力。課堂上，多給一點思考的時間，讓學生有機會把自己的答案組織出來、甚至講出來，這無疑培養了學生的語言表達能力。
(3)在提問過程中，要讓全班學生參與進來，并熟知問題在學生之間的分配方式。
問題的設置是面向全班學生的，問題的難度是由教師來把握的。避免一次又一次地提問同一個學生，要留些問題給那些害羞的、容易走神的學生，以維持所有學生的注意力，增加學生的參與度。
蛋白質工程范文4
【摘要】 ［目的］探討安宮牛黃丸治療腦外傷的機制。［方法］給腦外傷大鼠灌服安宮牛黃丸藥粉，采用逆轉錄—聚合酶鏈反應（RTPCR）對外傷后大鼠腦組織的載脂蛋白E mRNA進行檢測。采用酶聯免疫吸附劑測定（ELISA）法測定腦外傷后腦脊液載脂蛋白E的濃度。［結果］安宮牛黃丸能顯著增加外傷后腦組織載脂蛋白E mRNA的表達和腦脊液載脂蛋白E的濃度。［結論］安宮牛黃丸可以通過增加腦外傷大鼠腦內載脂蛋白E mRNA的表達和載脂蛋白E的合成，從而促進受損神經系統的修復。
【關鍵詞】 安宮牛黃丸；腦外傷大鼠；載脂蛋白；E mRNA
Abstract：［Objective］ To explore the effects of angongniuhuang pill on the synthesis of apolipoprotein E in brains of rats after traumatic brain injury.［Methods］ Using reverse transcriptionpolymerase chain reaction（RTPCR） and enzyme linked immunosorbent assay（ELISA），the apolipoprotein E’s mRNA of contused brain tissue and the concentration of apolipoprotein E in CSF at different phases after traumatic brain injury were detected of rats fed with angongniuhuang pills.［Results］High expression of apolipoprotein E mRNA and high concentration of apolipoprotein E were found in rats fed with angongniuhuang pills compared with controls.［Conclusion］Angongniuhuang pills may increase the expression of apolipoprotein E mRNA in brains after traumatic brain injury，thus promote the synthesizing and secreting of apolipoprotein E.
Key words：angongniuhuang pill；rats with traumatic brain injury；apolipoprotein；E mRNA
安宮牛黃丸具有解熱、消炎、鎮靜、抗驚厥、復蘇等［1］多種藥理效應，目前仍是臨床上常用的確有實效的搶救藥。在顱腦損傷患者的救治中取得明顯的臨床療效［2］。載脂蛋白E（apoE）是由肝、脾、腎等合成后進入血液循環廣泛分布的膽固醇轉運蛋白，同時它也是中樞神經系統中主要的載脂蛋白［3］。載脂蛋白E不能通過血腦屏障，中樞神經系統中載脂蛋白E主要由星型膠質細胞合成。近年來研究顯示，載脂蛋白E在中樞神經系統損傷的修復中發揮重要作用［45］。本研究旨在探討安宮牛黃丸對腦外傷后中樞神經系統載脂蛋白E的合成和分泌的影響。
1 資料與方法
1.1 實驗動物與分組
健康SD大鼠50只，由浙江中醫藥大學動物中心提供，雌雄各半，隨機分為兩組，每組25只。I組為安宮牛黃丸治療組，腦損傷后每只每天予安宮牛黃丸0.21g/2ml灌服，共12d。II組為對照組相應給予等量2ml生理鹽水。
1.2 動物模型制作
采用改進的Feeney法［6］，腹腔注射戊巴比妥鈉（30mg/kg）麻醉大鼠，頭部消毒，沿正中線切開頭皮，矢狀縫右側旁開2mm、冠狀縫后兩毫米用牙科鉆磨開一直徑5mm的骨窗。取50g砝碼從20cm高處落下，撞擊在骨窗內硬膜上，錐體下陷深度3mm。模型制成以后在立體定向儀引導下取得腦組織并行側腦室穿刺留置靜脈留置針針管，作為引流管，用于收集腦脊液，末端封閉后固定于頸項部皮膚。
1.3 腦組織mRNA的表達
分別在傷后即時、3、7、13d在立體定向儀引導下取挫傷灶周圍腦組織100μl，采用半定量逆轉錄—聚合酶鏈反應（RTPCR）進行檢測。取挫傷腦組織置凍存管，存于液氮中備用。采用T rizol總試劑進行腦組織總RNA提取，然后逆轉錄合成cDNA第一鏈，在DNA循環合成儀上進行PCR擴增，質量分數為1.5%的瓊脂糖凝膠電泳。應用凝膠成像分析系統對條帶掃描，計算apoE mRNA RTPCR產物條帶平均吸光度值，以GAPDH作為內參照，將apoE條帶吸光度值與相應GAPDH吸光度值比較，得出apoE mRNA的相對含量。
1.4 腦脊液載脂蛋白E濃度的測定
分別于傷后30min，3、5、7、9、11、13d從側腦室留置管中緩慢抽取腦脊液100μl，采用ELISA方法測定腦脊液apoE含量。第一抗體羊抗人apoE抗體（GαE/ E），第二抗體辣根過氧化酶（GαE/ EPO）標記抗體。操作步驟是微孔板加稀釋的第一抗體置4℃過夜。用0.05% Tween20沖洗，加0.1%絡蛋白置37℃ 1h，用0.05% Tween20沖洗，加稀釋腦脊液樣本和apoE標準品，置4℃孵育過夜（12～16h），用0.05% tween20沖洗，再加稀釋第二抗體和正常羊血清，置37℃孵育2h，加四甲基苯（TMB）置37℃，20min。最后用2.5mol/L硫酸終止反應。比色：405nm波長，在標準曲線對數坐標上，計算出apoE 的濃度。
1.5 統計學分析
所有數據采用stata統計軟件進行。計量資料以均數±標準差（x±s）表示，P
2 結果
2.1 腦組織mRNA的表達檢測結果
安宮牛黃丸灌服組apoE mRNA的表達明顯增強，與II組比較其差異具有統計學意義（P
2.2 腦脊液載脂蛋白E濃度測定的結果
安宮牛黃丸灌服組腦脊液apoE的濃度明顯增高，與II組比較其差異具有統計學意義（P
3 討論
安宮牛黃丸在臨床上主要用于神志昏迷之竅閉證?，F代藥理研究發現安宮牛黃丸具有醒神、強心、解痙的作用，可保護血腦屏障，降低毛細血管通透性，提高腦組織對缺血缺氧的耐受性［711］。本實驗研究結果顯示灌服安宮牛黃丸組在傷后隨著時間的推移脊液載脂蛋E的濃度明顯高于對照組。灌服安宮牛黃丸組腦組織中apoE的mRNA的表達量隨時間推移較對照組明顯增加（P
此外我們的結果表明兩組大鼠在腦外傷后腦內apoE mRNA的表達及腦脊液apoE的濃度均隨時間而增加，在7d以后達到高峰，而后出現下降趨勢，并且腦脊液載脂蛋白E的濃度與腦組織載脂蛋白E mRNA的表達相一致。而Iwata［12］等對腦外傷大鼠研究結果認為apoE mRNA表達的增加從外傷后4d開始持續到傷后1月左右，而載脂蛋白E的濃度在腦外傷后2d左右達到高峰（即在apoE mRNA表達增加之前），兩周以后降致基礎水平，然后在傷后6個月內逐漸升高。和我們的結果不一致，可能和選用的大鼠品種不同、實驗方法不同及我們的實驗時間較短，測定次數較少有關。
參考文獻
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蛋白質工程范文5
1994年投入市場的大寶HT蜜等系列化妝品，在國內開創了將金屬硫蛋白用于化妝品生產的先河，緊隨其后的郁美凈男士護膚新品、青島依顏堂HT美白活性生物素、勞倫斯化妝品公司的絕代雙嬌滋養面膜等，都是將HT應用于皮膚美容抗衰老的典范。自此之后，美容保健領域掀起了一股HT風潮：1997年，廣東珍源生物科技有限公司推出針對中老年人延緩衰老的珍源HT口服液；微針美塑推出肽?元素HT排毒養顏膠囊；湖南麓谷推出HT(金屬硫蛋白)賽特口服液、膠囊、噴霧劑、口含片，以及具有補腎顯著功效的HT生命酒和女用HT美容保健飲品；海王生物的牡蠣金屬硫蛋白制劑用于免疫調節、解毒護肝；湛江市索奇生物技術有限公司推出金屬硫蛋白口服制劑應用于兒童鉛中毒的防治。
2D09年，廣州暨大醫藥生物技術研究開發中心推出了HT人I型金屬硫蛋白口服健康美容食品，暨軒HT口服精品主要成分為HT、膠原肽、氨基酸、微量元素，適合任何成年人的組織器官免疫功能增強及調解，是人體不可缺少的抗衰重要物質保障。2010年又推出暨肽活源?HT金肽，對自由基(體內垃圾)的清除能力，比體內分泌的自由基專職清除劑SOD強上千倍，具有解毒體內重金屬、清除體內自由基、防止肌膚色素沉淀、抗輻射、煥動細胞能量、儲存健康鋅能源、抗細胞損傷、全面提高人體機能等功效。
2010年，香港菲蘭國際出品的HFN金屬硫蛋白口服級凍干粉，自稱純德國進口和復配。具有特殊的光吸收，且有較強的耐熱性，可抗老化、改善貧血、促進骨關節的形成和修復、排除體內有害重金屬、提高記憶力、減少吸煙帶來的危害、提高人體免疫力等。
2011年，香港伊斯佳國際集團旗下的廣州紫凝生物科技有限公司，依托北大生命科學學院茹炳根教授的HT技術優勢，推出TMT(硫金?歲月)。其采用先進的定向酶切優化技術，重點鎖定在排重金屬、抗輻射、平衡自由基三個點，率先采用腸溶膠囊包裹金屬硫蛋白，不耗費人體能量，不增加腸胃負擔，靶向精準全效。硫金?歲月定位“美麗奢華，健康立方(1+1+1=33)”，逆轉衰老，永留青春，遠離疾病，延長生命。該項目是北京大學蛋白質工程及植物基因工程國家重點實驗室的研究成果，由國家蛋白質工程首席專家茹炳根教授負責的課題小組研究完成，獲教育部科技成果完成者證書。
揭秘MT的神奇面紗
解讀MT
HT是Metallothlonein的縮寫，中文名叫金屬硫蛋白。1957年，美國科學家馬格休斯(Margoshes)和威利(Vallee)在研究鎘的代謝問題時，在馬腎中意外地分離出了一種新型的含鎘蛋白質，它將鎘離子緊緊地包裹在其中，形成一個完整的獨立分子結構，這就是金屬硫蛋白。金屬硫蛋白的發現，解開了人們對重金屬在人體內代謝疑問的謎團。大量科學實驗和臨床結果表明：MT在抗電離輻射、解除金屬毒素、各種癌癥、減輕吸煙及環境污染對人體的危害等方面均有顯著療效。
人體內、動植物以及微生物均含MT，而且其理化特性基本一致。HT分子呈橢圓形，分子量為6500道爾頓，直徑30～50A，分兩個結構域，每個分子含7～12個金屬原子，具有特殊的光吸收。HT構象較堅固，具有較強的耐熱性。它含有豐富的巰基，能螯合大量的金屬離子滲透到皮膚內，和沉積在皮膚內的鉛、汞等重金屬離子結合，并和被吸收的重金屬離子一起排出體外。
目前最理想的重金屬解毒劑
金屬硫蛋白是目前惟一已知結合重金屬機理的物質，可以與進入人體內的有毒重金屬鉛、鎘、汞等緊密結合，使其失去活性，無法毒害其他生物分子，并隨尿液排出體外，從而起到解除重金屬對人的毒害作用，同時對體內鋅、鐵、鈣等微量元素的代謝無不良影響。這對保護大腦、肝、腎等人體重要器官具有極其重要意義，金屬硫蛋白是目前最理想的重金屬解毒劑，被科學界譽為“人體健康的衛士”、“生命守護神”。
揭秘MT的市場前景
市場需求
我國現有1.2億老年人和3.4億兒童，僅就老年兒童保健品、女性化妝品和生物藥品來看，金屬硫蛋白的市場前景非常廣闊，每個方面的應用在全球范圍內都有上千億美元市場空間，單國內就有數百億元的市場潛力，將來市場潛力更大。
根據HT在化妝品、保健品和新醫藥等三個領域的應用發展情況，結合我國消費水平以及新醫藥發展步驟和速度，化妝品行業年需求20千克左右，嬰幼兒食品添加年需求10千克左右，中老年保健食品年需求10～20千克，新醫藥年需求20千克左右。而其產量數據顯示：2003年產6.8公斤，2004年產8.6公斤，2005年產9.5公斤，遠遠不能滿足實際需求。
環境需求
從當前的市場環境看，上班族長期遭受電磁輻射會造成人體免疫力下降，新陳代謝紊亂。常見癥狀有記憶力明顯減退、病理性衰老、誘發癌癥、男女生殖能力下降等。在日常生活中，我們經常受到各種家用電器、辦公設備的輻射，同時還有過量自由基對人體造成的傷害，比如細胞膜被破壞、細胞膜中的不飽和脂肪酸過度氧化、生成新的脂類自由基使各種損傷逐步積累和放大、損害DNA等。
金屬硫蛋白可修復因輻射而受損傷的機體細胞，維持機體中各種酶和結構蛋白的構象，降低一次性大劑量和多次小劑量電離輻射對免疫系統的損傷。金屬硫蛋白的高巰基含量使它能直接清除自由基，并且使其他蛋白具備抗氧化能力，它是目前已知生命體內清除自由基能力最強的物質，其清除羥自由基的能力是超氧化物歧化酶(SOD)的10000倍以上，是還原型谷胱甘肽(GSH)的25倍。金屬硫蛋白還具有很強的抗氧化能力，將其作為抗氧化劑外源性補充，無任何毒副作用。
MT專家諫言
金屬硫蛋白并非萬能藥
市場上的金屬硫蛋白產品逐漸增多，個別企業把金屬硫蛋白宣傳成了包治百病的仙丹。國內最早開始金屬硫蛋白研究的權威專家、北京大學生命科學學院蛋白質工程國家重點實驗室主任茹炳根教授認為：大量實驗結果證明、國內外學術界都認同，在保健功能申報上獲得審批的金屬硫蛋白的功能主要有3項，就是抗衰老、抗輻射和重金屬解毒。
口服液不是適宜劑型
目前國內能精確檢測食品中金屬硫蛋白純度、含量的機構只有北大生命科學院一家。很多廠家推出了金屬硫蛋白口服液，茹炳根教授明確提出，口服液不是金屬硫蛋白的適宜劑型?？诜旱竭_胃就開始消化，金屬硫蛋白在胃蛋白酶等作用下會被分解，而起不到其多種活，因此采用口服液劑型幾乎是把金屬硫蛋白全部浪費掉。金屬硫蛋白外用如添加在化妝品中是可以被利用的，如果食用就要采用腸溶片、腸溶膠囊等劑型才能得到很好的利用。
蛋白質工程范文6
關鍵詞：生物技術；課程建設；教學改革；學分制
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0116-02
學分制既是一種教學管理制度，也是建立在學生學習自由基礎上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前，我國普通高等院校多數實行的并非完全意義上的學分制，而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革，許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向學分制轉變。與學年制相比，學分制下學生可根據自己的專業興趣自主選擇所修課程，因而較學年制有較大進步。為此，臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革，推進課程的小型化建設，并制訂相應的本科培養方案。
一、生物技術系列課程組成及課程開設簡介
生物技術系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術專業開設的專業方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質工程》及《生物技術大實驗》等。通過系列課程的學習，使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法，掌握生物技術各項技術和成果在發酵菌種選育改良、細胞培養、酶制劑研發、蛋白質改造等領域的應用；熟悉現代生物技術在農作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術大實驗的設置，培養學生的自主學習、自主設計和創新能力及實驗操作技能，拓寬學生的知識面及專業技能，為以后的專業實踐學習及畢業后走向生命科學相關專業的工作崗位打下基礎。2004年，《生物技術導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術兩個專業開設。后來隨著學科的發展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善，2006年，生物技術專業的《生物技術導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》四門課程，并開設相應的實驗，充分體現生物技術及其下游應用特性。而生物科學專業繼續以《生物技術導論》的綜合形式開課，作為本專業的方向選修課。
二、學分制下生物技術導論系列課程的教學改革
1.教學內容改革實踐。①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結合緊密的特點，其基本理論和應用研究一直是非?；钴S的領域。學分制下，教學大綱的制定應結合專業特色，將課程小型化、精致化。因此在課程內容選擇上，我們精益求精，在制定教學大綱前，生物技術系列課程教學團隊共同討論，集體擬定教學大綱，充分結合專業的特點和定位，結合培養方案，既能體現學科特色，達到培養目標，又避免內容重復。生物技術專業的《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定，為了突出實驗技能訓練，各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置，各32個學時（共3學分）。生物科學專業制定《生物技術導論》教學大綱，實行模塊化教學，實驗方面開設綜合性的“生物技術大實驗”，根據教學內容，理論學時為48學時，實驗學時32學時。在學期安排上，生物技術專業在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗，第五學期開設《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》等系列選修課程，學生可以根據自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業，在第五學期開設《生物技術導論》和《生物技術大實驗》，既能與前面學科銜接，又能為后面的考研、就業提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養為目標，以提高教材質量為核心。學分制的實施和教學計劃的調整，教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優先使用近5年內出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規劃教材”。以這些教材為基礎，設計教學內容，編制教學講義，實現立體化授課，同時指定幾本相關教材作為參考書，并利用專業網站進行課外學習資源。
2.教學方式的改革實踐。①采用多元的課堂教學形式，提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合，要同教學內容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯系在一起。傳統的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主，學生多為被動聽課。為啟發和調動學生的學習積極性，應根據生物技術系列課程的特點，選擇不同的教學方法。對于理論性強、內容抽象的知識采用講解―教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內容，通過教師的精心編排，盡量使抽象問題具體化、繁雜內容簡明化、同類問題規律化，便于學生理解和接受。而在講基因治療時，采用問題―探究式的教學方法，教師在課堂教學中穿插啟發性問題，運用引趣、設疑、類比、聯想等方法能刺激引發學生的學習興趣與思考，也加強了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時，先舉一個乙肝病毒的例子，提示例子關鍵性，提出怎么辦，讓學生在教師的啟發誘導下，主動積極獨立地思考，使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉課堂是學生學習自主性和師生角色轉換的重要體現。在教學過程中，讓學生自由組合成學習小組，結合本組成員的興趣，自主選擇一個主題，調查研究，查閱文獻，在課堂教學期間走上講臺為大家講課，以此進一步培養學生的自主學習能力及表達溝通能力，增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內容，采用自學―輔導式教學方法，對于學生認知前提較好的內容，先由學生自己看教材，總結筆記，針對普遍問題和教學大綱要求講解，然后歸納總結，使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結能力等方面受到實際鍛煉，掌握自學方法，讓學生自主學習。②充分利用現代化教學手段。生物技術系列課程內容具有信息量大、抽象、應用性強的特點，如果使用傳統教學手段，學生很難深刻理解這些內容。而使用媒體、影像資料等現代化教學手段，可以在有限時間內提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內切酶、載體、重組DNA構建、PCR的原理等內容，比較抽象，學生理解比較困難，在講授的基礎上配以動畫演示，把這些要素的應用展示給大家，生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學，強化學生動手能力。如科學安排實驗內容，根據學生反饋信息，調整實驗指導方法、改革試驗考查方式，促進教學質量的提高，著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次：基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練，掌握基因工程最基本的實驗技術及操作方法；掌握常規儀器設備原理及應用，培養數據處理和表達實驗結果的能力。通過綜合實驗培養學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗，使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計，按自定實驗方案操作、觀察，獲得實驗數據，正確分析結論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果，使實驗內容與科研應用項目密切聯系，充分體現基礎與前沿、經典與現代相結合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態細胞的制備、轉化與篩選”中，將以前單一分散的三個實驗，按照其內在聯系組合為綜合性實驗，不但使學生學到了感受態細胞制備方法、LB培養基的制備、質粒DNA的轉化與篩選等3種基本實驗技術，更重要的是使學生在掌握基本技術的同時，培養學生對基本技術和方法綜合運用的能力。發酵工程實驗中帶領學生親自操作發酵罐生產酸奶、米酒等產品，既掌握了發酵罐的結構，還體驗了生產產品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材，進行植物組織培養，觀察植物是如何從一個愈傷發展成為一個完整的植株，體會植物細胞全能性的概念。
三、教學改革所取得的成效
在學分制指導下，通過對生物技術系列課程的教學改革，提高了學生選課的自主性，大大激發了學生對生物技術相關課程的學習興趣。在酸奶發酵和米酒發酵實驗中，學生體會到生物技術并不是深不可測，在蛋白質改造和基因工程藥物設計中，在顯微注射和動物克隆原理和技術的學習中，學生認識到現代生物技術的博大精深。在實驗課中，學生根據自己掌握的專業知識積極設計自己組內的實驗方案，并順利完成一種植物的組織培養、完成酸奶制作和米酒釀制，實驗結束后，學生們在實驗報告的結尾都寫出了自己的實驗心得，體會收獲的快樂。在教學互動環節，鼓勵學生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環節的鍛煉，學生的總結及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練，先后申請了如“創新實驗設計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創新基金，實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術導論申報校級特色課程，正在建設中。近幾年的教學實踐顯示，教學改革效果良好，并符合新世紀高等教育培養高素質現代生物技術人才的需要。
參考文獻：
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