蛋白质工程是生物工程领域中新出现的一门尖端学科。它的长远目标,是创造人们需要的各种性能优越的人造蛋白质,而在目前阶段,则以通过基因突变制取天然蛋白质的各种人工突变产物的研究为主。本文拟就在当前蛋白质工程研究中起重要作用的各种基因突变技术,作一概括的介绍。
蛋白质工程是生物技术中正在开发的一个新领域。由于它是一门从改变基因入手,制造新的蛋白质的技术学科,因此改变基因的方法就成为蛋白质工程的主要内容之一。 十年来由于重组基因和DNA序列分析方法得到成功,因此很多科学家的注意力都集中到研究DNA编码区域序列结构与功能的关系,发展了各种体内,体外突变方法。改变某一特定区域的DNA结构,用以确定DNA特定区域的功能。
金属硫蛋白(Metallthioneins,简称MTS)是一类广泛存在于自然界,含有丰富半胱氨酸的低分子量蛋白质。它最早(1957)由Margoshes和Vallee从马肾皮质中分离出来,它对金属有很强的亲合力。
了解蛋白质的序列,三级结构与功能之间的关系,可以用遗传学方法对蛋白质氨基酸的序列进行设计,得到的修饰分子可以具有特殊的医疗效果或重要的工业价值。人机对话式计算机制图(computer graphics)可以显示蛋白质晶体学所揭示的结构信息,并建造结构模型(model)。如果缺乏合适的晶体结构,计算机方法就必须从序列推测蛋白质的构象。推测结构最有效的方法是利用序列的同源性或利用与已知的晶体结构更为普遍的类似性。上述方法的改进需要使用含有蛋白质构造基本形式的数据库。
近来,美国的贝康(Baekon)公司根据汪大建博士发明的电诱导基因转移方法,制造生产了专用于基因转移和细胞融合的高集成度全电子设备,即Baekon 2000高级基因转移系统,由此建立了高效电激基因转移新方法,为进行基因转移和细胞融合开辟了新途径,并付于其新的生命力。
一种新型方便的层析柱,NENSORB~(TM)20核酸纯化柱,已被发展起来,用于从DNA和RNA中除去蛋白、盐、非掺入的放射性核苷酸以及其它低分子量物质。NENSORB20柱的使用免去了酚/氯仿抽提及乙醇沉淀这样一些典型的低得率步骤,也可用于浓缩稀释的核酸溶液。NENSORB20柱已被用来(1)从缺口转译反应混合液中纯化标记的DNA;(2)从SP6RNA聚合酶反应液中纯化标记的RNA探针;(3)纯化有末端~(35)S或~(32)P标记的DNA或RNA;(4)纯化通过M13模板上的引物延伸反应制备出的单链DNA探针;及(5)从限制性酶消化液中纯化DNA片段。 与传统的阴离子交换方法不同,这里洗脱核酸的溶液不需含有盐。DNA和RNA收集在酒精/水溶液中;彻底干燥后,核酸可直接用于进一步的生化反应。在缺口转译、末端标记、克隆、杂交、SP6聚合酶反应、蛋白质反应以及其后的实验中,经NENSORB20柱纯化的DNA或RNA样品都显示出极好的生物学活性。从含有lng到20μg核酸和蛋白的体外反应液中可得到优质、量可重复的收集物(通常60～90％)。
