蛋白质工程dànbáizhì gōngchéng

用改变蛋白质结构的方法生产新一代药品、塑料和工业化学制品的技术工作。例如：“在出现新的方法能够阐明蛋白质结构及其变化的相互关系之后，蛋白质工程才会有重大突破。” (《光明日报》1987.7.20)“我国高技术研究发展计划纲要提出的7个领域，首先就是生物技术领域。包括高产、优质、抗逆的动植物新品种研究……蛋白质工程研究。”(《人民日报》1988.1.15)

蛋白质工程protein engineering

按照预定要求在基因水平上改变蛋白质的编码序列以获得新蛋白质的技术。由于它是在基因工程的基础上发展并仍需运用基因工程的一整套技术，所以又称第二代基因工程。基因工程与蛋白质工程主要的区别在于前者生产的是天然蛋白质； 而后者是人为设计的具有某些特定性质的新蛋白质。
长期以来，人们一直希望能制造出比天然蛋白质性能更为优越的新蛋白质。例如，酶是生物体产生的催化剂，其催化效率比一般工业催化剂高几千万甚至几千亿倍，具有高度专一性。绝大多数酶必须在温和的生理条件下发挥作用，而工业生产往往是在高温或强酸、强碱等剧烈条件下进行的，这就限制了酶在工业上的应用。如能通过蛋白质工程对酶进行改造，使之适于工业应用，则将导致化学工业上的一场革命。
蛋白质工程的内容包括基因操作、蛋白质结构分析、结构与功能关系的研究以及新蛋白质的分子设计，这是紧密相连的几个环节。其中基因的克隆及其序列测定是进行蛋白质工程的先决条件。按照预定要求进行新蛋白质的分子设计则有赖于对蛋白质结构与功能关系的了解。在80℃高温的温泉中存在的蛋白质能耐受高温酷热而不变性，胃蛋白酶能在很酸的条件下发挥作用，组成血管与韧带的蛋白质富有弹性。这些蛋白质所具有的特殊性质与它们各自特定的结构有着内在的联系。由于蛋白质结构分析的发展，通过X射线晶体衍射技术测定了立体结构的蛋白质已有几百种，搞清楚氨基酸排列顺序的蛋白质的数目就更多了。这就使人们有可能深入地探讨蛋白质的结构与其性能间的关系，逐步搞清对应于各种性质的不同结构基础。在此基础上就可总结出一整套用于蛋白质工程的分子设计原则。
在现阶段，人们还不能从头开始设计和制造一个定做的新蛋白质，但蛋白质工程已经朝着定向改造物种的品性方面迈出了有决定意义的一步。这就是采用基因合成或定位突变方法，包括寡核苷酸诱变、盒式诱变及基因直接修饰等方法，有针对性地改变蛋白质编码基因中的某些部分。例如，更换遗传密码子，删去或插入一段遗传密码等，并通过基因工程获得相应的突变蛋白，然后研究其性质的变化。自1982年蛋白质工程问世以来，不少实验室竞相开展这方面的研究，取得了一批引人注目的成果。
在开发有实际应用价值的产品方面，蛋白质工程有着巨大的潜力和广阔的前景。例如，用基因工程生产的β-干扰素和白细胞介素-2都会因形成错配的二硫键而使产品降低药效。应用蛋白质工程技术把引起错配的那个半胱氨酸残基改为丝氨酸残基后，就消除了这一弊病。枯草杆菌蛋白酶是一个主要工业用酶，大量用于洗涤剂中。但它易被氧化而失活，故不能与有氧化性的增白剂混用。通过蛋白质工程将该酶分子中易氧化的甲硫基改为不被氧化的基团，可望解决这一问题。在农业方面，把蛋白质工程作为设计优良微生物农药的途径，对农药分子进行修饰，可使之具有更强的杀虫效能。更为诱人的是核酮糖二磷酸脱羧酶的蛋白质工程。这是自然界中含量最丰富的酶之一，植物通过光合作用固定二氧化碳需要该酶参与。但这个酶还参与植物的光呼吸作用，使一半左右已固定的碳又被氧化成二氧化碳。因此，若能通过蛋白质工程将此酶催化光呼吸作用的活性降低，甚至消除，将具有很大意义。
在理论研究方面，蛋白质工程是研究蛋白质（包括酶） 的结构与功能的一种有力工具。例如在酶学研究中，应用这一技术，不仅可进一步了解酶的各种特性与其结构之间的关系，而且对研究酶与底物之间相互作用的本质、作用力的大小及其在催化中的贡献等均可提供定量的数据，从而有助于更深入地阐明酶的作用原理。

蛋白质工程protein engineering

又称为第二代基因工程。根据设计要求在基因水平上改变蛋白质的编码序列以获得新蛋白质的技术。因为它是在基因工程的基础上发展的，同时在操作上仍需运用基因工程的一整套技术。通过蛋白质工程对天然酶进行改造，使能在工业生产的剧烈条件(如强酸、强碱、高温、高压等)下应用。蛋白质工程包括基因的克隆及其序列测定、蛋白质结构分析、结构与功能关系的研究以及新蛋白质分子设计等。目前只是采用基因合成或定位突变方法，包括寡核苷酸诱变、盒式诱变及基因直接修饰等方法，有针对性地改变蛋白质编码基因中的某些部分，如更换遗传密码子，删去或插入一段遗传密码等，并通过基因工程获得相应的突变蛋白，然后研究其性质的变化。蛋白质工程在开发有实际应用价值的产品方面有着巨大的潜力和广阔的前景；在理论方面也是研究蛋白质的结构与功能的一个有力工具。

蛋白质工程danbaizhigongcheng

是指从改变蛋白质的基因入手，定向改造或制造出具有人们所期望特征的新型蛋白质的技术。蛋白质工程是近年来在蛋白质化学、分子遗传学、蛋白质晶体学、蛋白质动力学及计算机技术等研究基础上，产生和发展起来的新兴研究领域。蛋白质工程的一般程序是，首先要对欲改造蛋白质进行一级结构、空间结构及结构与功能的研究，找出其表现特征的关键部位，借助于计算机对它进行如何改造的分子设计，如删去或改造其中某个或某几个氨基酸，然后从它的基因入手，对基因进行相应的定位改造，改造后的基因经表达后，还须分析和测试其产物性质，以指导进一步的分子设计，进行再改造，直到获得所期望的蛋白质分子。蛋白质工程也可完全通过基因合成制造出全新的蛋白质。利用蛋白质工程，可以更好地、有目的地进行蛋白质结构和功能的研究；更有应用价值的是利用蛋白质工程可以制造出我们所需要的蛋白质，如工业上所需的人造酶，以催化天然酶所不能催化的化学反应；研制一些比天然药物更有效的蛋白质制剂；农业上生产出有利于固氮、有利于光合作用的酶，或用全新的方法制造人工蛋白，如人造骨等等。蛋白质工程被誉为第二代遗传工程，有着广泛的用途和前景。

蛋白质工程protein engineering

系生物高科技技术之一。是在蛋白质水平上操纵其结构和功能，因此被称为第二代基因工程。蛋白质是一类具有不同空间立体结构的生物大分子，由于氨基酸种类、数量、构成形式、其他组成成分等极其复杂，因此其功能亦多种多样。其结构或组成发生任何变化，都会出现功能的异常。蛋白质工程就是用工程技术将某些蛋白质的特定结构进行人工改造，使之变异，研究此种变异的生物效应，从而确定其特定结构的特定功能，为人工合成该类蛋白质或多肽提供理论与技术。

蛋白质工程

根据蛋白质的结构和功能间的规律，利用基因工程技术，或用化学方法合成基因，或用突变方式对原有基因进行改造，然后引入宿主细胞以合成某种特定蛋白质的生物技术。可望用以创造出具有新奇性质的、用其他任何方法不能获得的蛋白质。

蛋白质工程

参见 《知识经济卷》 中 “蛋白质工程”。

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蛋白质工程

在蛋白质结构功能研究的基础上，可以设计出新的蛋白质氨基酸序列使现有的蛋白质具有人们期望的一些性质，再通过修饰编码该蛋白质的基因和基因工程途径，从而制造出自然界中不存在的新的蛋白质分子。蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，它本身也需要运用基因工程的手段和方法。
生命是蛋白质的表现形式。蛋白质在生物体内执行着多种多样的功能，生物体几乎所有的生命活动都有蛋白质的参与。但在有些情况下，需要对现有蛋白质的结构进行改造，以使其具有人们所期望的一些性质。例如，酶是生物体内一种起催化作用的蛋白质，它的催化效率远远高出现代化学工业上所使用的一般催化剂，并且具有高度的催化专一性。但是，绝大多数的生物酶都不能经受高温、高压、强酸、强碱等环境，限制了它们向化工领域的推广应用。利用蛋白质工程就可以对现有的生物酶进行改造，提高其耐高温、高压、耐强酸碱度的能力，从而改变现代化学工业的面貌。
要得到一个具有人们期望性质的新的蛋白质分子，必须完成以下几个环节的内容。编码某蛋白质基因的克隆及其序列测定是第一步。然后根据蛋白质结构和功能之间的关系，进行新蛋白质的分子设计。分子设计工作完成后，就可以利用基因合成或定位突变等方法，有针对性的对蛋白质编码基因中某一部分进行改造，如通过改变遗传密码、插入或删除某一段遗传密码等手段，完成基因改造工作。最后一步就是通过基因工程手段生产所需要的改造蛋白。
对蛋白质结构和功能之间关系的透彻理解是蛋白质工程的基础。一般的蛋白质在高温环境下会失去活性，但在80℃高温环境下生活的微生物体内的蛋白质却可以耐受酷热而不变性。一般的蛋白质在强酸条件下也会失去活性，但胃体所分泌出的蛋白酶进行消化作用所需要的理想条件却是强酸环境。蛋白质的功能归根结底是由其结构决定的。这些蛋白质所具有的特殊性质是其所具有的特殊结构的体现。确定蛋白质的构效关系是蛋白质工程的基础。随着蛋白质结构分析技术的不断发展，现在已经获得了几百上千种蛋白质的结构数据。在此基础上，科学家们正在深入探讨蛋白质结构和功能之间的关系，已经初步搞清了对应于各种性质的不同结构基础。
在开发生物高技术产品方面，蛋白质工程有着巨大的潜力和广阔的前景。例如，通过基因工程生产的β-干扰素和白细胞介素-2是新一代生物制品，但由于在它们结构中半胱氨酸的存在，很容易形成错配的二硫键，从而使药效降低。应用蛋白质工程手段将其结构中的半胱氨酸置换为丝氨酸后，就有效的解决了这一问题。在农业上，可以利用蛋白质工程来发展无环境公害的微生物农药，对农药分子进行改造后，可大大提高杀虫的效果。

蛋白质工程protein engineering

利用DNA重组技术对天然蛋白质的结构进行改造，以改善或改变其功能为目的的一种生物技术。