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蛋白质工程范文1
关键词：蛋白质工程 生物技术 模块教学
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-0-01
蛋白质工程是现代生物技术的一个分支学科，是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学，计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识通过对基因的人工定向改造等手段，对蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。本学科起步晚，在1983年才正式提出蛋白质工程的概念。蛋白质工程的内容是根据人类的生产生活需要，人为设计一个蛋白，再通过基因表达将这一蛋白进行产业化为人类服务。由于其理论上的重大意义以及商业上可能带来的巨大潜力，使得蛋白质工程异军突起，发展迅猛。
我们学校生物技术专业开展的蛋白质工程教学已有十余载，就教师多年的教学经验总结一下蛋白质工程教学的弊端和改进的方法。
1 转变教学中的一些习惯性做法
总学时数非常有限，仅仅28个学时的教学，所以必须彻底转变现行教学中的一些习惯做法，严格控制知识内容的深广度。选择核心内容，合理安排教学时间，提高教学整体效果。更新教学理念，培养学生自主学习能力。学生自主学习兴趣和能力是需要引导和培养的。教师在教学中要敢于放开手脚，授人以鱼，不如授之以渔，引导学生查阅文献，善于提出问题并通过查看文献和相关资料解决问题。
2 及时调整内容，加入相关进展
蛋白质工程学科发展日新月异。我们为学生提供的参考书中包括了的本学科的经典教材如《蛋白质工程》（王大成，2002），《蛋白质结构与功能》（D.惠特福德著，魏群主译，2007）和《蛋白质导论》（王克夷，2007）。目前，基因组序列全场已经测序完毕，蛋白质工程才刚刚起步，而且发展迅猛。随时都有新的理论新技术，所以我们要为学生准备与课程相关的进展性重要文献，并将文献和其他教材中涉及到的实例引人教学，让学生了解在蛋白质工程领域国内外最新的科研和应用成果，理论联系实际，使得教学内容更为丰富。
3 学生授课
这门课程授课对象是三年级的学生，经过大一大二两年的训练与积累，学生已经掌握了很好的学习方法，具有很高的主动学习的能力，以及查阅文献的能力。因此这门课程可以充分调动学生的主观能动性，对于蛋白质分离纯化内容，可以采用学生分组学习，准备课件并授课，教师补充。这种教学方式比传统的教学方法让学生对所学知识印象深刻，同时提高了自主学习的能力，学生通过这种学习方式能够得到很大的锻炼。
4 模块教学的应用
采用由老师提出一些与实践相关的问题，学生解决问题的模式。比如蛋白质工程已经广泛的应用于工农医药行业，并取得一些成就。其中用于医药的有白介素改造。已知该蛋白用于癌症的治疗，但是存在的问题是蛋白质中含有一段序列使该蛋白质分子非常不稳定。
因此如何通过蛋白质工程对其进行改造这一问题提出后，就可以组织学生每10人一组进行文献查阅，讨论。而在这一过程中，学生通过自己学习资料和文献就会知道蛋白质结构层次，包括一到四级结构，已经结构域和模体等概念，了解蛋白质结构与功能的关系。
最终完成设计方案，然后教师在此基础上进行补充总结，针对设计方案进行完善，同时引入全部教学内容。这种教学模式通过提出问题解决问题，充分发挥了学生的主观能动性，提高学生的学习气氛，同时学习效果也会比老师单独填鸭式的教学要好很多。讨论可以开阔学生的视野，提高学生选择、吸取和整理知识与信息的能力，归纳、演绎、创造的能力。课堂讨论的形式，促进了单向知识传授的教学型教学向关注创新性教育的研究型教学的转变。
实验教学也可以采取模块方式。教师给出一个大的方向，比如SOD的分离纯化及鉴定，组织学生进行实验设计。学生通过文献查阅，相互交流、相互补充、相互纠正，最终掌握整个实验过程中用到的所有仪器的结构特点、基本原理和操作注意事项。实验开始前2周教师在审阅后针对设计思路的缺陷，召集学生进行讨论，提出改进意见。
这期间教师以提问引导学生思考并提出解决办法。教师只提供给学生在设计方案中用到的所有实验设备及材料。在实验开始后整个实验过程由学生自己负责实验材料的取放、标记及结果的记录。
通过这种教学模式使学生增强感性认识，做到心中有数。而在实际操作过程中，指导教师贯彻少讲多练。引导为主的原则，把主要精力放在巡视中，注意每个学生的实验情况，提出存在的问题，引导学生积极主动地进行实验。设计性实验模块试图训练学生自己设计蛋白质工程实验方案。培养学生的科研意识、严谨的科学态度及动手动脑能力，尽可能地发挥潜力和创新精神。
5 结语
模块模式，是当今教学改革的新课题，是教学研究工作的新形式。模块模式的开展，引起了广大领导和教师的广泛重视与关注，为教学研究工作注入了新的生机与活力。多年来，我们在培养生物技术人才的过程中，反复总结更新，建立了更完善的课程体系 从教学内容、教学方式和手段等各个环节进行改革，促进学生自主学习能力，创新能力和综合能力的提高。
参考文献
[1] 曹新.关于医学院校生物技术专业建设和人才培养的思考[J].医学教育，2005（2）：13-14.
蛋白质工程范文2
[关键词]生物：制药工程；无细胞蛋白；表达体系；应用
随着生物科学技术的发展，人们对蛋白质组学相关的前沿领域的研究越来越关注，无细胞蛋白表达体系（cell-free protein synthesis，CFPS）也因此备受重视。尤其是近些年来，无细胞蛋白表达体系的研究已逐渐从原核深入到真核的反应体系，成本不断降低。较之于传统的体内表达体系，无细胞蛋白表达体系基于细胞提取物，有着不受细胞的生理限制以及胞内蛋白酶的降解、可以在较短的时间内进行大量的毒性蛋白表达、无需繁杂的下游处理以及产物的活性增加等诸多方面的应用优势。同时，其在生物制药中也逐渐体现出了毒性蛋白、复杂蛋白以及膜蛋白表达等方面的优势。但由于天然蛋白水溶性差、半衰期短等因素的影响，如何实现重组蛋白的稳定表达，发挥无细胞蛋白表达体系在医疗方面的应用潜力，就成为生物制药领域的重要研究课题。因此，本文讨论和研究无细胞蛋白表达系统在生物制药工程中的有效应用问题，将对更好地实现该系统在制药科学领域应用潜力的发挥有着重要的理论和现实意义。
1.无细胞蛋白表达体系概述
作为一种生物学技术，传统的蛋白表达是基于细胞体内，对动植物细胞以及细菌等外源基因的表达。而无细胞蛋白合成系统是一种全新的蛋白合成方式，实现了以外源DNA或mRNA为模板，利用细胞抽取物中的蛋白因子、相关的酶系等，通过在体系内加入ATP、GTP以及氨基酸、能量再生物质等来实现蛋白表达的体外系统（如图1所示）。自1982年世界上第一个重组蛋白药物胰岛素问世以来，重组蛋白药物由于来源广泛，且有着较高的安全性在短短几十年时间就实现了在生物制药领域的飞速发展，在全球药物市场上越来越占据着举足轻重的地位。表达重组蛋白药物最常用的系统包括大肠杆菌、酒酵母以及中国的仓鼠卵巢细胞。但诸如此类的体内表达系统往往由于种种原因而导致一些复杂蛋白不能顺利表达，在这一迫切需求下，无细胞蛋白表达技术便应运而生。
随着国内外学者对蛋白合成技术的深入研究以及蛋白连续翻译系统的建立，无细胞表达也有了突破性的研究，实现了蛋白的连续表达。该系统无需在活体细胞内进行，基于细胞提取物就可以实现连续的转录和翻译，从而快速高效合成目标蛋白。该系统没有细胞壁，也不必关注维持活体细胞生命的相关生化反应，在表达技术上占据独特的优势。同时，蛋白合成的条件相对容易调整，有助于蛋白的表达和折叠。依据这一优势，无细胞蛋白表达体系在生物制药工程中也较多适用于快速表达医用蛋白、高通量蛋白库筛选等复杂蛋白质的合成。该系统的另一个优势是表达具有毒性的蛋白，由于无需维持宿主细胞的活性，也更容易地实现插入非天然氨基酸的表达，可较好地被用于研究蛋白的化学特性中。因此，随着近些年来对该系统相关应用研究的不断深入，已经逐渐实现了在生物制药相关领域的广泛应用，如进行多肽类药物、肿瘤疫苗、重组蛋白药物等大规模的生产以及高通量药物的筛选等。
2.无细胞蛋白表达体系的分类
就目前来讲，已开发出来的无细胞蛋白表达系统主要包括原核和真核两种表达系统类型。两者由于表达系统的不同，也存在着不同的特点，在实际科学生产研究的过程中需要根据不同的需求进行两种表达系统的恰当选择。
2.1原核系统
对原核表达系统的研究由来已久，该系统实现目标蛋白的表达是利用的原核生物细胞提取物，最为常见的是大肠杆菌。由于其具有较强的耐受性，因此在此基础上建立无细胞蛋白表达系统就具有独特的优势。人们在具体进行目标蛋白的表达中，可以根据需要加入蛋白酶抑制剂以及标记蛋白等特殊添加剂，在含有杂质的情况下依旧可以进行目标蛋白的表达。其不足之处在于在进行蛋白的翻译加工后，在正确折叠方面现阶段仍是较大的困难。不过由于大肠杆菌材料来源广泛，成本较低，也存在着较高的表达效率，因此在体外表达系统研究中仍是较为热门的话题。
2.2真核系统
真核表达系统是与原核表达相对应的系统，其进行目标蛋白的表达，利用的是真核生物细胞提取物。其中，最为常见的就是麦芽提取物和兔网织红细胞裂解液。与上述表达系统不同的是，真核细胞表达系统不存在基因的非特异性激活或者抑制，因此能够实现对调控基因的高效表达。在该表达系统中，为保证得到性质相对稳定的蛋白质，实现真核细胞基因组的整合，也常需要将环状的模板线性化，以保证合成效率不断加强。经过相关学者的实践研究证实了，大肠杆菌以及麦芽提取物系统都有着较高的合成量，能够进行高通量的蛋白质组学研究。
3.在生物制药工程中的应用
无细胞蛋白表达体系长时间以来由于生产效率低下、成本高昂等缺点的限制，在生物学领域的研究较广。随着生物技术的进步，相关的能量再生系统以及细胞提取物制备工艺等近些年来逐渐得以深入的研究和不断优化，实现了蛋白的体外高通量表达，并有效拓展了无细胞蛋白表达系统的应用领域。尤其是在生物制药领域，该系统有着重要的应用潜力，为实现生物制药诸多问题的解决提供了新的解决思路。以下是笔者根据自身所学，总结出的无细胞蛋白表达系统在生物制药工程中进行重组蛋白药物的大规模生产、非天然氨基酸的引入以及蛋白的高通量表达等方面的具体应用。
3.1引入非天然氨基酸
进行蛋白工程改性的重要途径就是将非天然氨基酸引入蛋白序列，以为蛋白质进行化学修饰提供额外的基因。在早期的无细胞蛋白表达体系中，通过加入抑制性tRNA以识别特定终止密码子的氨酰化，并以携带特定位点无义突变的基因作为模板，在目标蛋白的特定位点引入非天然氨基酸（见图2）。相关的研究人员在此基础上发现了更为有效的编码非天然氨基酸技术，并成功实现了在蛋白药物进行特异性修饰中的应用，赋予了非天然氨基酸以独特的药理特性，如延长半衰期以及提高了药代动力学稳定性等。在现阶段的研究中，通过在无细胞蛋白表达体系中添加非天然氨基酸底物，建立了高效便捷的反应体系，能够对目标蛋白进行选择性的修饰。如国外研究者Zimmerman等现已研发出新型的抗肿瘤药物等。总之，由于这一方面的优势，该体系在升级蛋白药物领域以及开发新型蛋白药物中有着广阔的应用前景。
3.2重组蛋白药物的大规模生产
随着相关科学家研究的不断深入和优化，近些年来无细胞蛋白表达技术已日趋成熟，能够成功开发出反应时间更长、体积更大且生产效率更高的体外蛋白合成系统。除此以外，无细胞蛋白表达体系的优势还表现在蛋白活性以及下游纯化工艺等方面，推进了在重组蛋白药物生产领域中应用该系统的更深层次的研究和发展。无细胞蛋白表达系统的常用来源为大肠杆菌，除此以外对上述的真核系统为来源的表达体系也逐渐被得以进一步开发，在更加复杂结构的膜蛋白以及翻译后的修饰中得以开发生产。在这一方面国外学者Brodel等有了新的研究进展，其建立了一套新型的哺乳动物无细胞蛋白表达体系，在促进蛋白正确折叠、表达复杂蛋白方面占据着优势地位。并且在这一系统下，他们已实现了在体外进行人促红细胞生成素和萤火虫荧光素酶的成功表达，并实现了对其进行糖基化修饰，有着里程碑的研究意义。其研究结果也证实了，无细胞蛋白表达技术在重组蛋白药物中，有着较好的大规模生a的应用前景。
3.3蛋白的高通量表达
蛋白质工程范文3
问题是问题式学习的核心，问题的好坏直接关系到课堂教学的成败，因此，教师必须精心设计和安排问题。好的问题要符合如下要求：①科学和针对性。不良的问题通常是问题条件和解决问题的需要并不匹配，具有较复杂的特征。好的问题，学生可以依据问题所依存的情境对其中一些元素提出自己的界定或定义，不仅具有较强的解决问题的动机，对问题的理解和解决的方案都更具开放性。②情境化。问题能够尽可能的联系生活实际，这样就可以激发学生的学习兴趣。③合适性。问题的提出应该处于学生的“最近发展区”，使得学生能够“跳一跳摘到果子”，这样的问题既不会因为太简单而不感兴趣，也不会因为太难而失去继续研究下去的信心。
1 精选层次问题
教师要精选层级问题串，实现形式提问与认知设问的统一。在高中生物教科书中，对有些知识学生感觉非常抽象，很难理解。教师可以根据本节课的教学目标去寻找与教学内容密切相关的、可以激发学生兴趣的材料，创设条理清晰、合乎学生认知心理特点的“层递式”的问题串，通过元认知设问，引导学生由浅入深，一步步激活学生的思维。例如：苏教版高中生物选修3“蛋白质工程”一节教学时，教师提出了一系列“层递式”认知设问，取得了很好的教学效果。
(1)为什么会出现蛋白质工程?背景资料：要想让一种生物的性状在另一种生物中表达，在种内可以用常规杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了。基因工程的诞生为克服这一远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望，并取得了丰硕成果：大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白……至此，人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。于是要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们又开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。
(2)对天然胰岛素进行改造，你认为应该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?背景资料：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，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。②蛋白质具有复杂的空间结构，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。
教师小结：蛋白质工程的概念。
(3)什么是中心法则?请用图形表示。
教师请几个学生在黑板板图。
教师引导学生分析：中心法则中遗传信息的流动方向(图1)。
(4)为什么要改造天然胰岛素?(因为天然胰岛素进入血液慢，而且进入血液后很快被分解。)
(5)天然胰岛素为什么会这样，根本原因是什么?(这是由其结构决定的，物质的功能与结构是相统一的。)
(6)那么想要一种新型的速效胰岛素，应该从何处着手?(应该先仔细分析原有的胰岛素的空间结构，确定什么地方的空间结构影响胰岛素在血液的释放。)
(7)有了正确的氨基酸顺序，下面可以做什么?答：根据遗传密码子表，先逆推出mRNA的碱基顺序，再逆推出DNA(基因)的正确碱基顺序。
师生归纳蛋白质工程的基本原理：预期蛋白质功能测定蛋白质三维空间结构一推测应有的氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)具有预期功能的蛋白质。
2 课堂中提问的原则
(1)问与教学目标有关的问题，避免提问太多。
子曰：“不愤不启，不悱不发”。问得太多，大大小小的知识点都设问，核心问题就不够突出。教师的提问应该表明哪些是重点。如“实验”中的问题：滤纸条上有几条不同颜色的色带?其排序怎样?宽窄如何?这说明了什么?这一系列问题就突出强调了实验结果，以几条色带表示几种色素，排序的结果代表了在层析液中的溶解度高低，宽窄的呈现表示了色素含量的多少。这类问题能抓住学习的重点，从而让学生明白如何看实验结果，看实验结果的哪些方面。
(2)问题提出之后给予一定的“等待”时间。
虽然教学提问不可能让每一个学生都有机会回答问题，但应该让每一个学生都有机会思考问题。教师给予一定的等待时间，可以让学生有时间思考并组织答案。这_点对于新教师来说，尤其要值得注意。问题给出之后的静默是好的现象，这意味着学生正在思考。每当—个学生准备回答问题时，他便会嘴微张，身体稍前倾，眼睛也睁得更大一些，或许会抬起头微笑，这表明他对回答这个问题比较有把握；而对听到问题后低头或躲避教师的目光者，则可能表明他不会这一问题。因此，在教师提出问题后停顿期间，要寻找这些表现。
教学实践表明，学生欠缺的就是语言的组织和表达能力。课堂上，多给一点思考的时间，让学生有机会把自己的答案组织出来、甚至讲出来，这无疑培养了学生的语言表达能力。
(3)在提问过程中，要让全班学生参与进来，并熟知问题在学生之间的分配方式。
问题的设置是面向全班学生的，问题的难度是由教师来把握的。避免一次又一次地提问同一个学生，要留些问题给那些害羞的、容易走神的学生，以维持所有学生的注意力，增加学生的参与度。
蛋白质工程范文4
【摘要】 ［目的］探讨安宫牛黄丸治疗脑外伤的机制。［方法］给脑外伤大鼠灌服安宫牛黄丸药粉，采用逆转录—聚合酶链反应（RTPCR）对外伤后大鼠脑组织的载脂蛋白E mRNA进行检测。采用酶联免疫吸附剂测定（ELISA）法测定脑外伤后脑脊液载脂蛋白E的浓度。［结果］安宫牛黄丸能显著增加外伤后脑组织载脂蛋白E mRNA的表达和脑脊液载脂蛋白E的浓度。［结论］安宫牛黄丸可以通过增加脑外伤大鼠脑内载脂蛋白E mRNA的表达和载脂蛋白E的合成，从而促进受损神经系统的修复。
【关键词】 安宫牛黄丸；脑外伤大鼠；载脂蛋白；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
安宫牛黄丸具有解热、消炎、镇静、抗惊厥、复苏等［1］多种药理效应，目前仍是临床上常用的确有实效的抢救药。在颅脑损伤患者的救治中取得明显的临床疗效［2］。载脂蛋白E（apoE）是由肝、脾、肾等合成后进入血液循环广泛分布的胆固醇转运蛋白，同时它也是中枢神经系统中主要的载脂蛋白［3］。载脂蛋白E不能通过血脑屏障，中枢神经系统中载脂蛋白E主要由星型胶质细胞合成。近年来研究显示，载脂蛋白E在中枢神经系统损伤的修复中发挥重要作用［45］。本研究旨在探讨安宫牛黄丸对脑外伤后中枢神经系统载脂蛋白E的合成和分泌的影响。
1 资料与方法
1.1 实验动物与分组
健康SD大鼠50只，由浙江中医药大学动物中心提供，雌雄各半，随机分为两组，每组25只。I组为安宫牛黄丸治疗组，脑损伤后每只每天予安宫牛黄丸0.21g/2ml灌服，共12d。II组为对照组相应给予等量2ml生理盐水。
1.2 动物模型制作
采用改进的Feeney法［6］，腹腔注射戊巴比妥钠（30mg/kg）麻醉大鼠，头部消毒，沿正中线切开头皮，矢状缝右侧旁开2mm、冠状缝后两毫米用牙科钻磨开一直径5mm的骨窗。取50g砝码从20cm高处落下，撞击在骨窗内硬膜上，锥体下陷深度3mm。模型制成以后在立体定向仪引导下取得脑组织并行侧脑室穿刺留置静脉留置针针管，作为引流管，用于收集脑脊液，末端封闭后固定于颈项部皮肤。
1.3 脑组织mRNA的表达
分别在伤后即时、3、7、13d在立体定向仪引导下取挫伤灶周围脑组织100μl，采用半定量逆转录—聚合酶链反应（RTPCR）进行检测。取挫伤脑组织置冻存管，存于液氮中备用。采用T rizol总试剂进行脑组织总RNA提取，然后逆转录合成cDNA第一链，在DNA循环合成仪上进行PCR扩增，质量分数为1.5%的琼脂糖凝胶电泳。应用凝胶成像分析系统对条带扫描，计算apoE mRNA RTPCR产物条带平均吸光度值，以GAPDH作为内参照，将apoE条带吸光度值与相应GAPDH吸光度值比较，得出apoE mRNA的相对含量。
1.4 脑脊液载脂蛋白E浓度的测定
分别于伤后30min，3、5、7、9、11、13d从侧脑室留置管中缓慢抽取脑脊液100μl，采用ELISA方法测定脑脊液apoE含量。第一抗体羊抗人apoE抗体（GαE/ E），第二抗体辣根过氧化酶（GαE/ EPO）标记抗体。操作步骤是微孔板加稀释的第一抗体置4℃过夜。用0.05% Tween20冲洗，加0.1%络蛋白置37℃ 1h，用0.05% Tween20冲洗，加稀释脑脊液样本和apoE标准品，置4℃孵育过夜（12～16h），用0.05% tween20冲洗，再加稀释第二抗体和正常羊血清，置37℃孵育2h，加四甲基苯（TMB）置37℃，20min。最后用2.5mol/L硫酸终止反应。比色：405nm波长，在标准曲线对数坐标上，计算出apoE 的浓度。
1.5 统计学分析
所有数据采用stata统计软件进行。计量资料以均数±标准差（x±s）表示，P
2 结果
2.1 脑组织mRNA的表达检测结果
安宫牛黄丸灌服组apoE mRNA的表达明显增强，与II组比较其差异具有统计学意义（P
2.2 脑脊液载脂蛋白E浓度测定的结果
安宫牛黄丸灌服组脑脊液apoE的浓度明显增高，与II组比较其差异具有统计学意义（P
3 讨论
安宫牛黄丸在临床上主要用于神志昏迷之窍闭证。现代药理研究发现安宫牛黄丸具有醒神、强心、解痉的作用，可保护血脑屏障，降低毛细血管通透性，提高脑组织对缺血缺氧的耐受性［711］。本实验研究结果显示灌服安宫牛黄丸组在伤后随着时间的推移脊液载脂蛋E的浓度明显高于对照组。灌服安宫牛黄丸组脑组织中apoE的mRNA的表达量随时间推移较对照组明显增加（P
此外我们的结果表明两组大鼠在脑外伤后脑内apoE mRNA的表达及脑脊液apoE的浓度均随时间而增加，在7d以后达到高峰，而后出现下降趋势，并且脑脊液载脂蛋白E的浓度与脑组织载脂蛋白E mRNA的表达相一致。而Iwata［12］等对脑外伤大鼠研究结果认为apoE mRNA表达的增加从外伤后4d开始持续到伤后1月左右，而载脂蛋白E的浓度在脑外伤后2d左右达到高峰（即在apoE mRNA表达增加之前），两周以后降致基础水平，然后在伤后6个月内逐渐升高。和我们的结果不一致，可能和选用的大鼠品种不同、实验方法不同及我们的实验时间较短，测定次数较少有关。
参考文献
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蛋白质工程范文5
1994年投入市场的大宝HT蜜等系列化妆品，在国内开创了将金属硫蛋白用于化妆品生产的先河，紧随其后的郁美净男士护肤新品、青岛依颜堂HT美白活性生物素、劳伦斯化妆品公司的绝代双娇滋养面膜等，都是将HT应用于皮肤美容抗衰老的典范。自此之后，美容保健领域掀起了一股HT风潮：1997年，广东珍源生物科技有限公司推出针对中老年人延缓衰老的珍源HT口服液；微针美塑推出肽・元素HT排毒养颜胶囊；湖南麓谷推出HT(金属硫蛋白)赛特口服液、胶囊、喷雾剂、口含片，以及具有补肾显著功效的HT生命酒和女用HT美容保健饮品；海王生物的牡蛎金属硫蛋白制剂用于免疫调节、解毒护肝；湛江市索奇生物技术有限公司推出金属硫蛋白口服制剂应用于儿童铅中毒的防治。
2D09年，广州暨大医药生物技术研究开发中心推出了HT人I型金属硫蛋白口服健康美容食品，暨轩HT口服精品主要成分为HT、胶原肽、氨基酸、微量元素，适合任何成年人的组织器官免疫功能增强及调解，是人体不可缺少的抗衰重要物质保障。2010年又推出暨肽活源・HT金肽，对自由基(体内垃圾)的清除能力，比体内分泌的自由基专职清除剂SOD强上千倍，具有解毒体内重金属、清除体内自由基、防止肌肤色素沉淀、抗辐射、焕动细胞能量、储存健康锌能源、抗细胞损伤、全面提高人体机能等功效。
2010年，香港菲兰国际出品的HFN金属硫蛋白口服级冻干粉，自称纯德国进口和复配。具有特殊的光吸收，且有较强的耐热性，可抗老化、改善贫血、促进骨关节的形成和修复、排除体内有害重金属、提高记忆力、减少吸烟带来的危害、提高人体免疫力等。
2011年，香港伊斯佳国际集团旗下的广州紫凝生物科技有限公司，依托北大生命科学学院茹炳根教授的HT技术优势，推出TMT(硫金・岁月)。其采用先进的定向酶切优化技术，重点锁定在排重金属、抗辐射、平衡自由基三个点，率先采用肠溶胶囊包裹金属硫蛋白，不耗费人体能量，不增加肠胃负担，靶向精准全效。硫金・岁月定位“美丽奢华，健康立方(1+1+1=33)”，逆转衰老，永留青春，远离疾病，延长生命。该项目是北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室的研究成果，由国家蛋白质工程首席专家茹炳根教授负责的课题小组研究完成，获教育部科技成果完成者证书。
揭秘MT的神奇面纱
解读MT
HT是Metallothlonein的缩写，中文名叫金属硫蛋白。1957年，美国科学家马格休斯(Margoshes)和威利(Vallee)在研究镉的代谢问题时，在马肾中意外地分离出了一种新型的含镉蛋白质，它将镉离子紧紧地包裹在其中，形成一个完整的独立分子结构，这就是金属硫蛋白。金属硫蛋白的发现，解开了人们对重金属在人体内代谢疑问的谜团。大量科学实验和临床结果表明：MT在抗电离辐射、解除金属毒素、各种癌症、减轻吸烟及环境污染对人体的危害等方面均有显著疗效。
人体内、动植物以及微生物均含MT，而且其理化特性基本一致。HT分子呈椭圆形，分子量为6500道尔顿，直径30～50A，分两个结构域，每个分子含7～12个金属原子，具有特殊的光吸收。HT构象较坚固，具有较强的耐热性。它含有丰富的巯基，能螯合大量的金属离子渗透到皮肤内，和沉积在皮肤内的铅、汞等重金属离子结合，并和被吸收的重金属离子一起排出体外。
目前最理想的重金属解毒剂
金属硫蛋白是目前惟一已知结合重金属机理的物质，可以与进入人体内的有毒重金属铅、镉、汞等紧密结合，使其失去活性，无法毒害其他生物分子，并随尿液排出体外，从而起到解除重金属对人的毒害作用，同时对体内锌、铁、钙等微量元素的代谢无不良影响。这对保护大脑、肝、肾等人体重要器官具有极其重要意义，金属硫蛋白是目前最理想的重金属解毒剂，被科学界誉为“人体健康的卫士”、“生命守护神”。
揭秘MT的市场前景
市场需求
我国现有1.2亿老年人和3.4亿儿童，仅就老年儿童保健品、女性化妆品和生物药品来看，金属硫蛋白的市场前景非常广阔，每个方面的应用在全球范围内都有上千亿美元市场空间，单国内就有数百亿元的市场潜力，将来市场潜力更大。
根据HT在化妆品、保健品和新医药等三个领域的应用发展情况，结合我国消费水平以及新医药发展步骤和速度，化妆品行业年需求20千克左右，婴幼儿食品添加年需求10千克左右，中老年保健食品年需求10～20千克，新医药年需求20千克左右。而其产量数据显示：2003年产6.8公斤，2004年产8.6公斤，2005年产9.5公斤，远远不能满足实际需求。
环境需求
从当前的市场环境看，上班族长期遭受电磁辐射会造成人体免疫力下降，新陈代谢紊乱。常见症状有记忆力明显减退、病理性衰老、诱发癌症、男女生殖能力下降等。在日常生活中，我们经常受到各种家用电器、办公设备的辐射，同时还有过量自由基对人体造成的伤害，比如细胞膜被破坏、细胞膜中的不饱和脂肪酸过度氧化、生成新的脂类自由基使各种损伤逐步积累和放大、损害DNA等。
金属硫蛋白可修复因辐射而受损伤的机体细胞，维持机体中各种酶和结构蛋白的构象，降低一次性大剂量和多次小剂量电离辐射对免疫系统的损伤。金属硫蛋白的高巯基含量使它能直接清除自由基，并且使其他蛋白具备抗氧化能力，它是目前已知生命体内清除自由基能力最强的物质，其清除羟自由基的能力是超氧化物歧化酶(SOD)的10000倍以上，是还原型谷胱甘肽(GSH)的25倍。金属硫蛋白还具有很强的抗氧化能力，将其作为抗氧化剂外源性补充，无任何毒副作用。
MT专家谏言
金属硫蛋白并非万能药
市场上的金属硫蛋白产品逐渐增多，个别企业把金属硫蛋白宣传成了包治百病的仙丹。国内最早开始金属硫蛋白研究的权威专家、北京大学生命科学学院蛋白质工程国家重点实验室主任茹炳根教授认为：大量实验结果证明、国内外学术界都认同，在保健功能申报上获得审批的金属硫蛋白的功能主要有3项，就是抗衰老、抗辐射和重金属解毒。
口服液不是适宜剂型
目前国内能精确检测食品中金属硫蛋白纯度、含量的机构只有北大生命科学院一家。很多厂家推出了金属硫蛋白口服液，茹炳根教授明确提出，口服液不是金属硫蛋白的适宜剂型。口服液到达胃就开始消化，金属硫蛋白在胃蛋白酶等作用下会被分解，而起不到其多种活，因此采用口服液剂型几乎是把金属硫蛋白全部浪费掉。金属硫蛋白外用如添加在化妆品中是可以被利用的，如果食用就要采用肠溶片、肠溶胶囊等剂型才能得到很好的利用。
蛋白质工程范文6
关键词：生物技术；课程建设；教学改革；学分制
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）12-0116-02
学分制既是一种教学管理制度，也是建立在学生学习自由基础上的一种教育理念。学分制有完全学分制和学年学分制之分。目前，我国普通高等院校多数实行的并非完全意义上的学分制，而是学年学分制。随着我国高校不断推进的教育体制改革，许多高等院校的教学管理模式由以往学年制向学分制转变。与学年制相比，学分制下学生可根据自己的专业兴趣自主选择所修课程，因而较学年制有较大进步。为此，临沂大学自2008年开始全面实施学分制改革，推进课程的小型化建设，并制订相应的本科培养方案。
一、生物技术系列课程组成及课程开设简介
生物技术系列课程是临沂大学生命科学学院在生物技术专业开设的专业方向课程，其系列课程主要包括《基因工程》、《发酵工程》、《细胞工程》、《酶工程与蛋白质工程》及《生物技术大实验》等。通过系列课程的学习，使学生掌握基因工程的基本原理和实验方法，掌握生物技术各项技术和成果在发酵菌种选育改良、细胞培养、酶制剂研发、蛋白质改造等领域的应用；熟悉现代生物技术在农作物改良、新品种培育、疾病诊断和治疗、新药研发等领域的重大作用。通过综合性的生物技术大实验的设置，培养学生的自主学习、自主设计和创新能力及实验操作技能，拓宽学生的知识面及专业技能，为以后的专业实践学习及毕业后走向生命科学相关专业的工作岗位打下基础。2004年，《生物技术导论》作为一门综合性课程首先面向生物科学和生物技术两个专业开设。后来随着学科的发展、师资力量的壮大以及实验室建设的日益完善，2006年，生物技术专业的《生物技术导论》扩展为《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》四门课程，并开设相应的实验，充分体现生物技术及其下游应用特性。而生物科学专业继续以《生物技术导论》的综合形式开课，作为本专业的方向选修课。
二、学分制下生物技术导论系列课程的教学改革
1.教学内容改革实践。①教学大纲的制定及授课学期的安排。由于生物技术系列课程具有涉及学科多、实用性较强、与实践结合紧密的特点，其基本理论和应用研究一直是非常活跃的领域。学分制下，教学大纲的制定应结合专业特色，将课程小型化、精致化。因此在课程内容选择上，我们精益求精，在制定教学大纲前，生物技术系列课程教学团队共同讨论，集体拟定教学大纲，充分结合专业的特点和定位，结合培养方案，既能体现学科特色，达到培养目标，又避免内容重复。生物技术专业的《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》的理论教学大纲和实验教学大纲分别制定，为了突出实验技能训练，各门课程理论教学和实验教学实行1∶1的学时设置，各32个学时（共3学分）。生物科学专业制定《生物技术导论》教学大纲，实行模块化教学，实验方面开设综合性的“生物技术大实验”，根据教学内容，理论学时为48学时，实验学时32学时。在学期安排上，生物技术专业在第四学期开设必修课《基因工程》及其实验，第五学期开设《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》等系列选修课程，学生可以根据自己的兴趣和学分情况进行选课。对于生物科学专业，在第五学期开设《生物技术导论》和《生物技术大实验》，既能与前面学科衔接，又能为后面的考研、就业提供理论知识和实验技能训练。②教材建设。教材建设必须以服务人才培养为目标，以提高教材质量为核心。学分制的实施和教学计划的调整，教材建设需走在前列。本课程在选择教材时优先使用近5年内出版的“面向21世纪课程教材”和“国家‘十一五’规划教材”。以这些教材为基础，设计教学内容，编制教学讲义，实现立体化授课，同时指定几本相关教材作为参考书，并利用专业网站进行课外学习资源。
2.教学方式的改革实践。①采用多元的课堂教学形式，提高课堂教学效果。教学方法的选择和组合，要同教学内容、学生的特点及教师自身运用教学的能力联系在一起。传统的课堂教学形式主要是以教师单向授课为主，学生多为被动听课。为启发和调动学生的学习积极性，应根据生物技术系列课程的特点，选择不同的教学方法。对于理论性强、内容抽象的知识采用讲解―教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本过程、目的基因的克隆和筛选等内容，通过教师的精心编排，尽量使抽象问题具体化、繁杂内容简明化、同类问题规律化，便于学生理解和接受。而在讲基因治疗时，采用问题―探究式的教学方法，教师在课堂教学中穿插启发性问题，运用引趣、设疑、类比、联想等方法能刺激引发学生的学习兴趣与思考，也加强了师生之间的互动。例如，在讲基因治疗的作用时，先举一个乙肝病毒的例子，提示例子关键性，提出怎么办，让学生在教师的启发诱导下，主动积极独立地思考，使学生分析问题和解决问题的能力得到较快提高。翻转课堂是学生学习自主性和师生角色转换的重要体现。在教学过程中，让学生自由组合成学习小组，结合本组成员的兴趣，自主选择一个主题，调查研究，查阅文献，在课堂教学期间走上讲台为大家讲课，以此进一步培养学生的自主学习能力及表达沟通能力，增加师生之间的理解互信。对于一些较容易理解的内容，采用自学―辅导式教学方法，对于学生认知前提较好的内容，先由学生自己看教材，总结笔记，针对普遍问题和教学大纲要求讲解，然后归纳总结，使学生阅读教材的能力、逻辑思维能力、归纳总结能力等方面受到实际锻炼，掌握自学方法，让学生自主学习。②充分利用现代化教学手段。生物技术系列课程内容具有信息量大、抽象、应用性强的特点，如果使用传统教学手段，学生很难深刻理解这些内容。而使用媒体、影像资料等现代化教学手段，可以在有限时间内提供给学生最大的知识信息量。如基因工程中限制性内切酶、载体、重组DNA构建、PCR的原理等内容，比较抽象，学生理解比较困难，在讲授的基础上配以动画演示，把这些要素的应用展示给大家，生动直观形象地加深学生的理解程度。③改革实验教学，强化学生动手能力。如科学安排实验内容，根据学生反馈信息，调整实验指导方法、改革试验考查方式，促进教学质量的提高，着重考核学生分析解决问题的能力。在实验安排上主要分为3个层次：基础型实验、设计与综合型实验和研究型实验。通过基本实验技能训练，掌握基因工程最基本的实验技术及操作方法；掌握常规仪器设备原理及应用，培养数据处理和表达实验结果的能力。通过综合实验培养学生多实验方法手段综合、多途径信息获取，以及科学分析推理的综合实验能力和独立操作、解决实际问题的能力。通过设计实验，使学生能在教师指导下正确的进行实验设计，按自定实验方案操作、观察，获得实验数据，正确分析结论及解决实际问题。研究型实验是将最新研究成果引入到实验教学中。引入科研、教改成果，使实验内容与科研应用项目密切联系，充分体现基础与前沿、经典与现代相结合。如综合型实验“大肠杆菌感受态细胞的制备、转化与筛选”中，将以前单一分散的三个实验，按照其内在联系组合为综合性实验，不但使学生学到了感受态细胞制备方法、LB培养基的制备、质粒DNA的转化与筛选等3种基本实验技术，更重要的是使学生在掌握基本技术的同时，培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。发酵工程实验中带领学生亲自操作发酵罐生产酸奶、米酒等产品，既掌握了发酵罐的结构，还体验了生产产品的乐趣。细胞工程实验中让学生自己取材，进行植物组织培养，观察植物是如何从一个愈伤发展成为一个完整的植株，体会植物细胞全能性的概念。
三、教学改革所取得的成效
在学分制指导下，通过对生物技术系列课程的教学改革，提高了学生选课的自主性，大大激发了学生对生物技术相关课程的学习兴趣。在酸奶发酵和米酒发酵实验中，学生体会到生物技术并不是深不可测，在蛋白质改造和基因工程药物设计中，在显微注射和动物克隆原理和技术的学习中，学生认识到现代生物技术的博大精深。在实验课中，学生根据自己掌握的专业知识积极设计自己组内的实验方案，并顺利完成一种植物的组织培养、完成酸奶制作和米酒酿制，实验结束后，学生们在实验报告的结尾都写出了自己的实验心得，体会收获的快乐。在教学互动环节，鼓励学生走上讲台，讲授自己所撰写的课程论文，通过此环节的锻炼，学生的总结及自我表达能力得到了提高。在教学过程中我们还注重学生科研能力的训练，先后申请了如“创新实验设计探究盐胁迫下纳离子对小麦种子萌发和幼苗离子毒害效应”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工艺的研究”、“玉米等主要农作物的抗逆性研究”等多个国家级和校级大学生创新基金，实验“叶用芥菜和白菜型油菜之间体细胞杂交体的RAPD鉴定”参加第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛并获得三等奖。目前生物技术导论申报校级特色课程，正在建设中。近几年的教学实践显示，教学改革效果良好，并符合新世纪高等教育培养高素质现代生物技术人才的需要。
参考文献：
[1]江天肃，张洪波，杨军，等.关于完全学分制的思考[J].现代教育科学，2009，（6）：6-8.
[2]戴小珍，王兰，李红.《生物技术导论》课程特色教学模式的探索[J].课程教育研究，2012，（10）：166.
