《蛋白质与酶工程》教学大纲
课程名称:蛋白质与酶工程 学分:2 学时:32
先修课程:生物化学 适用专业:生物工程 开课系部:生命科学学院
一、课程性质、目的和培养目标
课程性质:专业选修课
课程目的:本课程是生物工程本科专业选修课,目的是让学生在学习了普通生化的基础上,进一步对蛋白质和酶工程进行深入系统的学习。并对于酶在生产实践中的应用,也能有一些感性和理性的认识。
课程培养目标:采用多媒体课件和国内外最新的教学参考书、教案,灵活运用多种教学方法,因材施教,使学生在牢固掌握基础知识和基本概念的同时,得到科学研究、科学思维和科学方法的良好训练,为其他专业基础课和专业课的学习及日后的研究工作打下基础。
二、课程内容和建议学时分配
第一章 绪
论
2课时
(一)教学基本要求
掌握蛋白质工程和酶工程的定义,了解其发展史,以及应用前景。 (二)教学内容
第一节 蛋白质工程概论 第二节 蛋白质工程的应用 第三节 蛋白质工程展望 第四节 酶工程简介 一 酶工程
二 组成:酶的产生;酶的分离纯化;酶的固定化;生物反应器。 三 分类:化学酶工程;生物酶工程。 第五节 酶与酶工程的发展简史 一 酶学研究简史
二 酶工程研究简史
(三)教学重点和难点
重点:蛋白质与酶工程定义; 难点:酶工程的组成分类
第二章 蛋白质的结构与功能 2课时 (一)教学基本要求
掌握蛋白质的基本结构组成及功能 (二)教学内容
第一节 蛋白质的基本结构与功能 一 蛋白质的组成 二 蛋白质的一级结构
三 蛋白质一级结构与功能的关系 第二节 蛋白质的空间结构与功能 一 蛋白质的二级结构 二 超二级结构和结构域 三 蛋白质的三级结构
四 蛋白质空间结构与功能的关系 五 蛋白质-蛋白质相互作用
(三)教学重点和难点
重点:蛋白质的空间结构;难点:蛋白质间的相互作用;
第三章 蛋白质的修饰和表达 (一)教学基本要求
掌握蛋白质的化学修饰途经,了解蛋白质改造的一些途经等。 (二)教学内容
第一节 蛋白质修饰的化学途径 一 功能基团的特异性修饰 1多位点取代
2
3
二 基于蛋白质片段的嵌合修饰 第二节 蛋白质改造的分子生物学途径
一 编码基因的专一性位点和区域性定向突变 1
2
二 基因融合和基因剪接
三 tRNA介导定点搀入非天然氨基酸 第三节 重组蛋白质的表达
4课时 一 目标蛋白质在大肠杆菌中的表达 1 2 3
二 目标蛋白质在酵母细胞中的表达
三 重组蛋白质在哺乳动物细胞中的表达116 1 2
四 噬菌体显示 (三)教学重点和难点
重点:蛋白质的修饰和表达;难点:蛋白质间的修饰;
第四章 蛋白质的分离纯化及酶的分离工程 8课时 (一)教学基本要求
了解蛋白质和酶分离的一般过程、生物材料的处理方法,掌握酶的分析方法和分离纯化的方法、技术。 (二)教学内容
第一节 蛋白质分析分离中的电泳技术 第二节 色谱技术及高效液相色谱
第三节 酶的分析法:酶活力测定、活力测定方法、酶法分析以及酶分离纯化的一般原则
第四节 细胞的破碎及酶的提取
一 生物材料的破碎:机械破碎法、物理破碎法、温度差破碎法、压力差破碎法、超声波法、化学破碎法、酶促破碎法
二 酶液的提取:盐溶液提取、酸溶液提取、碱溶液提取、有机溶剂提取 第五节 酶的纯化 一 调节溶解度的方法
二 根据酶分子大小、形状不同的分离方法 三 根据酶分子电荷性质的方法 四 根据专一性结合的方法 五 酶的结晶 第六节 酶纯度的检验 第七节 浓缩与干燥
第八节 酶的生产:生产方法、生产工艺、实例 (三)教学重点和难点
重点:蛋白质的分离及酶的分离;难点:酶的纯化与蛋白质的纯化;