1, Protein denaturation and renaturation
A loss of three-dimensional structure sufficient to cause loss of function is called denaturation(变性).
Certain globular proteins denatured by heat, extremes of pH, or denaturing reagents will regain their native structure and their biological activity if returned to conditions in which the native conformation is stable. This process is called renaturation(复性).
denaturants, such as urea, guanidinium chloride (GnCl), dimethyl sulfoxide(DMSO), etc., are believed to unfold proteins by interfering with the molecular interactions that stabilize the folded form of proteins.
Protein denaturation, by heat or denaturants
Guanidine hydrochloride
(GdnHCl)Protein denaturation. Results are shown for proteins denatured by two different environmental changes. In each case, the transition from the folded to unfolded state is fairly abrupt, suggesting cooperativity in the unfolding process. (a) Thermal denaturation of horse apomyoglobin(myoglobin without the heme prosthetic group) and ribonuclease A (with its disulfide bonds intact). The midpoint of the temperature range over which denaturation occurs is called the melting temperature, or T m. The denaturation of apomyoglobin was monitored by circular dichroism, a technique that measures the amount of helical structure in a macromolecule. Denaturation of ribonuclease A was tracked by monitoring changes in the intrinsic fluorescence of the protein, which is affected by changes in the environment of Trp residues. (b) Denaturation of disulfide-intact ribonuclease A by guanidine hydrochloride (GdnHCl), monitored by circular dichroism.
Renaturation of unfolded, denatured ribonuclease.
Urea is used to denature ribonuclease, and mercaptoethanol (HOCH2CH2SH) to reduce and thus cleave the disulfide bonds to yield
eight Cys residues. Renaturation involves reestablishment of the correct disulfide cross-
links.
2, Protein folding and chaperones
The folding pathway of a 36-residue segment of the protein villin (an actin-binding protein found principally in the microvilli lining the intestine) was simulated by computer. The process started with the randomly coiled peptide and 3,000
surrounding water molecules in a virtual “water box.”The molecular motions of the peptide and the effects of the water molecules were taken into account in mapping the most likely paths to the final structure among the countless alternatives. The simulated folding took place in a theoretical time span of 1 ms ; however, the calculation required half a billion integration steps on two Cray supercomputers, each running for two months.
A simulated
folding
pathway.
Folding Paradox-Levinthal's paradox
states that there are approximately 1050possible conformations for a protein, such as ribonuclease(124 residues, 10 conformations per residue).
If one new conformation could be attempted every 10-13 seconds, it would still take over 1030years to randomly test all of the possibilities, yet ribonuclease can completely fold in about a minute. Thus, folding must not be a completely random phenomenon.
Nucleation is critical because it is much more difficult to begin an αhelix than to extend it. Nucleation may start at a number of points and all of these partially folded
structures can be “funneled(漏斗)" by energy
minimizations toward the final state.
The "pathway"
model of
protein folding
Energy surfaces to visualize protein conformations
Courtesy of K. Dill and H. S. Chan, Nature Struct. Biol. (1997) 4:10-19.
The thermodynamics of protein
folding depicted as a free-energy funnel.
At the top, the number of conformations, and hence the conformational entropy, is large. Only a small fraction of the intramolecular interactions that will exist in the native conformation are present. As folding progresses, the thermodynamic path down the funnel reduces the number of states present (decreases entropy), increases the amount of protein in the native conformation, and decreases the free energy. Depressions on the sides of the funnel represent semistable folding intermediates, which may, in some cases, slow the folding process.
Common errors:
1, isomers of proline: Peptide prolyl cis-trans isomerase(PPI) 2, disulfide bond: Protein disulfide isomerase(PDI)
Refolding and disulfide bond formation ----an example of Bovine pancreatic trypsin inhibitor (BPTI)
Adapted from D. P. Goldenberg, Trends Biochem. Sci. (1992) 17:257-261. ?1992 with permission of Elsevier Science.
Molecular chaperones
are proteins that interact with partially folded or improperly folded polypeptides, facilitating correct folding pathways or providing microenvironments in which folding can occur.
Two classes of chaperones:
The first class, a family of proteins called Hsp70 (in eukaryotes) or DnaK/DnaJ(in prokaryotes) The second class of chaperones is called chaperonins(GroEL/GroES).
E. coli: DnaK and DnaJ
were first identified as proteins required for in vitro replication of certain viral DNA molecules (hence the “Dna”designation).
The cyclic pathway by which chaperones bind and release polypeptides is illustrated for the E. coli chaperone proteins DnaK and DnaJ, homologs of the eukaryotic chaperones Hsp70 and Hsp40. The chaperones do not actively promote the folding of the substrate protein, but instead prevent aggregation of unfolded peptides. For a population of polypeptides, some fraction of the polypeptides released at the end of the cycle are in the native conformation. The remainder are rebound by DnaK or are diverted to the chaperonin system (GroEL). In bacteria, a protein called GrpE interacts transiently with DnaK late in the cycle (step 3 ), promoting dissociation of ADP and possibly DnaJ. No eukaryotic analog of GrpE is known.
Chaperones in
protein folding.
Prokaryotic chaperonins: GroEL/GroES
(Hsp60/Hsp10)
These proteins first became known when they were found to be necessary for the gro wth of certain bacterial viruses (hence the designation “Gro”).
(a)A proposed pathway for the action of the E. coli chaperonins GroEL (a member of the Hsp60 protein family) and GroES. Each GroEL complex consists of two large pockets formed by two heptameric rings (each subunit M r 57,000). GroES, also a heptamer (subunits M r 10,000), blocks one of the GroEL pockets. (b)Surface and cut-away images of the GroEL/GroES complex (PDB ID 1AON). The cut-away (right) illustrates the large interior space within which other proteins are bound.
Chaperonins in
protein folding
Surface and cut-away images of the GroEL/GroES complex (1AON)
蛋白质分子定向进化其他方法 自然界在长期的进化过程中．产生了许多具有重要功能的符合人们需要的理想蛋白质，然而，当它们处于复杂的化学反应体系时，则往往不能满足人们的需要。为此，必须不断推出新的方法来改造现有的蛋白质，以满足工业的需要。自然进化是有机体在长期的进化过程中自发出现的非常缓慢的过程。 自然选择往往是朝着有利于机体的方向进行的。大量定点基因突变实验表明，蛋白质功能和性质的改变来自于许多小的内部修饰的积累，这些小的修饰或突变分布于较大的序列空间内，人们试图利用已有的结构生物学信息对蛋白质进行合理设计（rational design），但蛋白质结构的复杂性极大地增加了合理设计的难度，更何况，对于大多数要改造的蛋白质来说，我们并不清楚其三维结构信息，不能进行合理设计，而近年来发展的分子定向进化（molecular directed evolution）策略属于蛋白质的非合理设计范畴，它不需要事先了解蛋白质的三维结构信息和作用机制，而是在体外模拟自然进化的过程（随机突变、重组和选择），使基因发生大量变异，并定向选择出所需性质或功能，从而在几天或几周内实现自然界需数百万年才能完成的事情。 定向进化第一步是由一个靶基因或一群相关的家族基因起始创建分子 多样性（突变和／或重组）；然后对该多样性文库的基因产物进行筛选，那些编码改进功能产物的基因被利用来继续下一轮进化；重复这个过程直到达到目标。该进化策略有以下三个显著特征：a.进化的每一关键步骤都受到严密控制；b.除修饰改善蛋白质已有特性和功能外，还可引入一个全新的功能，来执行从不被生物体所要求的反应；甚至为生物体策划一个新的代谢途径； c.能从进化结果中探索蛋白质结构和功能的基本特征。
山东农业大学学报(自然科学版),2008,39(4):653-656Journal of Shandong Agricultural University (Natural Science ) 蛋白质定向进化的高通量筛选方法 黄春晓,段学军 (中原工学院能源与环境学院,河南郑州 451191) 摘要:定向进化是改造蛋白质分子的有效新策略。创建突变库的方法已经有很多而且比较通用,而建立有效的高通量的筛选方法是蛋白质定向进化成功的关键。本文综述了近几年发展起来的用于定向进化的高通量的文库筛选方法,介绍了各种展示技术及流式细胞分选技术的原理及其在文库筛选中的应用,分析了存在的问题及发展趋势。 关键词:定向进化;高通量筛选方法;展示技术;流式细胞分选技术 中图分类号:Q 93 文献标识码:A 文章编号:1000-2324(2008)04-0653-04 收稿日期:2006-07-27 基金项目:河南省教育厅自然科学基金 作者简介:黃春晓(1968-),女,汉族,河南叶县人,副教授,硕士,主要从事环境生物技术的研究。 HI GH -THR OUGHPUT SCREENI NG M ETH ODS I N THE D I RECTE D EV OLUTI O N OF PR OTEI NS HUANG Chun -xiao,DUAN Xue -jun (College of Energy &Envir onment of Zhongyuan University of Technol ogy ,Zhengzhou 450007,China ) Abstract:D irected evoluti on is a ne w po werful strategy f or engineering p r oteins .Many feasible methods f or gen 2erating gene libraries are devel oped .Therefore devel op ing the high -thr oughput screening methods f or desired mutants is the key t o the success in directed evoluti on .I n this article,we summarize the high -thr oughput screening methods devel oped resent years such as F ACS (Fluorescence -activated cell s orting )and the dis p lay technol ogy including phage dis p lay,cell -surface dis p lay,ribos o me dis p lay and mRNA -pep tide fusi on .Their p rinci p les and app licati on in screening for desired mutants fr om mutant libraries are intr oduced .W e discuss the unres olved questi ons and p r om ising p r os pect in the screening methods . Key words:D irected evoluti on;high -thr oughput screening;method;dis p lay technol ogy;F ACS 定向进化技术可以将自然界漫长的蛋白质改造过程缩短到数年、数月、甚至数天。蛋白质体外定向进化技术已成功地应用于酶活力的提高、药物蛋白特性的改进、新代谢途径的获取等众多领域,对工农业生产、医药卫生、环境工程等行业有重要的意义。蛋白质定向进化的关键步骤包括(1)建立目的蛋白质基因的突变体文库;(2)通过合适的筛选系统,快速地从突变体文库中筛选出符合目标的蛋白质。随着定向进 化的不断发展和广泛应用,创建基因突变库的方法已有很多[1][2],已不再是阻碍定向进化速度的关键。目 前定向进化的最大瓶颈是缺乏高通量的筛选方法,很多研究者致力于寻找灵敏度高、快速、简便的筛选方法。 1传统筛选方法及其局限性 当突变体酶可赋予宿主细胞生长或存活的优势时,很容易搜寻含有106以上个蛋白质突变体的文库。 然而,这类情况并不多见[3]。 目前,对于酶活的筛选传统方法大多是利用琼脂平板克隆筛选或检测粗酶裂解液的酶活。琼脂平板克隆筛选主要是针对表达蛋白特殊化学性质的筛选方法,包括利用固体平板上底物产生的颜色变化或菌落周围产生的水解圈进行筛选等。如用含有淀粉和锥虫蓝的LBSP 的固体平板可以对产淀粉酶的克隆进
蛋白质与酶工程名词解释 一、名词解释 1.蛋白质工程（Protein Engineering）：以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能 的关系为基础，通过有控制的修饰和合成，对现有蛋白质加以定向改造，设计、构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更加符合人类社会需要的新型蛋白质。 2.蛋白质分子设计（Protein Molecule Design）:从分子、电子水平上，通过 数据库等大量实验数据，结合现代量子化学方法，通过计算机图形学技术等设计新的分子。 3.亲和标记/亲和标记试剂（Affinity Labeling /reagent）：试剂对蛋白质分子中被修 饰部位的专一性修饰，为亲和标记或专一性的不可抑制作用。(亲和标记试剂，不仅具有对被作用基团的专一性，而且具有对被作用部位的专一性，即试剂作用于被作用部位的某一基团，而不与被作用部位以外的同类基团发生作用。 这类修饰试剂也被称为位点专一性抑制剂) 4.定向进化（Directed Evolution）：在较短时间内完成漫长的自然进化过程（突 变、重组和筛选），有效地改造蛋白质，使之适合于人类的需要，这种策略只针对特定的蛋白质的特定性质，因而被称为定向进化。 5.DNA改组技术（DNA Shuffling）：是指DNA分子的体外重组，是基因在分子 水平上进行有性重组，通过改变单个基因原有的核苷酸序列，创造新基因，并赋予表达产物以新功能。 DNA家族改组技术（DNA Family Shuffling）：是以来自不同种属的同源基因作为重排对象进行DNA改组操作的技术。该技术打破不同种、属间的遗传界限，利用同源基因之间的同源序列进行DNA改组 6.超滤（Ultrafiltration）：利用压力或离心力使溶液中的小分子物质通过超滤膜， 而大分子则被截留，一次实验就可以将蛋白质混合物分为分子大小不同的两部分的分离方法。 7.亲和层析（Affinity Chromatography）：是利用蛋白质与配体专一性识别并结合 的特性而分离蛋白质的一种层析方法。将与目标蛋白质专一性结合的配体固定于支持物上，当混合样品流过此支持物时，只有目标蛋白能与配体专一性结合，而其他杂蛋白不能结合。 8.蛋白质免疫印迹法（Western Blotting）：印迹法是将样品转移到固相载体上， 而后利用相应的探测反应来检测样品的一种方法。对单向电泳后的蛋白质分子的印记分析称为蛋白质免疫印迹法。 9.酶联免疫吸附技术（ELISA）:是采用抗原与抗体的特异反应将待测物与酶连接， 然后通过酶与底物产生颜色反应，根据颜色反应深浅进行定性或定量分析的一种技术。 10.蛋白质芯片（Prion Chip）：又称蛋白质微阵列，是将大量蛋白质有规则的固 定在某种介质载体上，利用蛋白质与蛋白质、酶与底物、蛋白质与其他小分子之间相互作用检测分析蛋白质的一种芯片。 11.酶工程（Enzyme Engineering）：将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手 段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括的说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。
摘要酶的体外定向进化是蛋白质工程的新策略. 不需事先了解酶的空间结构和催化机制, 而是通过模拟自然进化机制，以改进的诱变技术结合确定进化方向的选择方法，在体外改造酶基因，定向选择有价值的非天然酶. 短期内可以在试管中完成自然界需要几百万年的进化过程，因此可能是发现新型酶和新的生理生化反应的重要途径. 关键词蛋白质工程模拟定向进化 ------------------------------------------------------------- 理论上，蛋白质分子蕴藏着很大的进化潜力，很多功能有待于开发，这是酶的体外定向进化的基本先决条件. 所谓酶的体外定向进化（directed evolution of enzyme in vitro）, 又称实验分子进化（experimentally molecular evolution）, 属于蛋白质的非合理设计（irrational design），它不需事先了解酶的空间结构和催化机制〔1〕，通过人为地创造特殊的条件，模拟自然进化机制（随机突变、重组和自然选择），在体外改造酶基因, 并定向选择出所需性质的突变酶. 酶的体外定向进化技术极大地拓展了蛋白质工程学的研究和应用范围，特别是能够解决合理设计所不能解决的问题，为酶的结构与功能研究开辟了崭新的途径，并且正在工业、农业和医药等领域逐渐显示其生命力. ------------------------------------------------------------- 1 定向进化的原理 在待进化酶基因的PCR扩增反应中, 利用Taq DNA多聚酶不具有3′→5′校对功能的性质, 配合适当条件, 以很低的比率向目的基因中随机引入突变, 构建突变库, 凭借定向的选择方法, 选出所需性质的优化酶（或蛋白质）, 从而排除其他突变体. 定向进化的基本规则是,“获取你所筛选的突变体”〔2〕. 简言之, 定向进化=随机突变+选择. 与自然进化不同, 前者是人为引发的, 后者虽相当于环境, 但只作用于突变后的分子群, 起着选择某一方向的进化而排除其他方向突变的作用，整个进化过程完全是在人为控制下进行的. ------------------------------------------------------------- 2 随机突变的策略 2.1 易错PCR 易错PCR（error-prone PCR）〔3，4〕是指在扩增目的基因的同时引入
蛋白质的体外合成和纯化 一、蛋白质体外合成方法概述 无细胞蛋白质合成系统（The cell-free protein synthesis system）是一种以外源mRNA或DNA为模板，在细胞抽提物的酶系中补充底物和能量来合成蛋白质的体外系统。与传统的体内重组表达系统相比，体外无细胞合成系统具有多种优点，如可表达对细胞有毒害作用或含有非天然氨基酸（如D-氨基酸）的特殊蛋白质，能够直接以PCR产物作为模板同时平行合成多种蛋白质，开展高通量药物筛选和蛋白质组学的研究。 基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术，可概括为：分、切、连、转、选。其中，“分”是指分离制备合格的待进一步操作的DNA，包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA；“切”是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA，或者切出的目的基因；“连”是指用DNA连接酶，将目的DNA 同载体DNA连接起来，形成重组的DNA分子；“转”是指通过特殊的方法将重组的DNA分子送入宿主细胞中进行复制和扩增；“选”则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。最终目的在于通过相应技术手段，将目的基因导入寄主细胞，在宿主细胞内的目的基因被大量的复制。 基因克隆技术包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接，构建成新的重组DNA，然后送入受体生物中去表达，从而产生遗传物质和状态的转移和重新组合。 二、基因克隆方法操作步骤 1、目的基因的获得 目的基因是指所要研究或应用的基因，也就是将要克隆或表达的基因。获得目的基因是分子克隆过程中最重要的一步，基因工程流程的第一步就是获得目的DNA片段。所需目的基因的来源，不外乎是分离自然存在的基因或人工合成基因。常用的方法有PCR法、化学合成法、cDNA法及建立基因文库的方法来筛选。
第七章酶分子定向进化 酶的蛋白质工程 蛋白质工程是以创造性能更适用的蛋白质分子为目的，以结构生物学与生物信息学为基础，以基因重组技术为主要手段，对天然蛋白质分子进行设计和改造。 蛋白质的功能基础 蛋白质的功能在很大程度上取决于其空间结构。 酶的蛋白质工程 现在对天然酶性质的改造主要包括以下几个方面： 1）改变酶的动力学性质以改变其催化效率； 2）取代活性部位的氨基酸残基，研究其对整个酶分子功能及稳定性的影响； 3）提高酶在非水溶剂中的稳定性和活性，目前主要是针对极性有机溶剂； 4）增强酶的专一性，减少副反应； 5）改变酶的最适温度和最适pH值； 6）增强酶抗氧化和抗水解能力，延长体内半衰期； 酶的蛋白质工程 原则上任何有功能的酶都可用蛋白质工程加以改造，但实际上选择目标时需考虑几个因素：1）有没有测定空间结构或者有没有已知结构的同源蛋白质； 2）结构功能关系是否明确； 3）所选对象有何经济效益和社会效益； 4）是否易于进行分子设计和最后的基因工程生产。 蛋白质结构的测定 运用X-射线衍射测定蛋白质晶体结构 核磁共振测定溶液中蛋白质三维结构 同时运用几种结构测定方法获取蛋白质结构的数据 建立数据库 蛋白质结构测定 一级结构测定： 直接法 间接法 三级结构测定： X-射线晶体衍射 核磁共振(NMR)光谱 X-射线衍射技术： 蛋白质工程的主要手段 蛋白质的分子设计 蛋白质的分子设计就是为将要改造的蛋白质提供设计方案。 对蛋白质的分子设计分为三类： （1）小改——少数残基的替换； （2）中改——分子剪裁； （3）大改——全新设计。 酶的蛋白质工程 定点突变 酶的定向进化 酶的定向进化
酶的定向进化 关键词：酶氨基酸蛋白质试剂标准物质北京标准物质网 一、概念及一般步骤 定点诱变方法在蛋白质工程中起到了至关重要的作用。然而，定点诱变只能对天然蛋白质序列中的部分单独氨基酸进行替换或修改，因而对其生物活性提高的作用有限。同时，该方法仅适用于三维结构明确、结构与功能的相互关系也清楚的蛋白质，应用空间相对有限。这些定向诱变技术本身的局限性制约了其更为快速的发展和更广泛的应用。 酶的定向进化技术，则是在不了解酶的空间结构和作用机制的情况下，通过人为创造特殊条件模拟自然进化过程，在体外使其基因发生大量变异，并定向筛选获得具有特定性质或功能的突变酶分子。相对于传统的定点诱变蛋白质理性设计方法，定向进化被称为蛋白质的非理性设计方法。 酶的定向进化技术一般步骤为：选择已经存在的酶分子作为进化起点，确立目标酶的性质或功能；通过随机突变和基因体外重组创建基因突变文库；确定目标酶分子的筛选方法；选择结果相对最好的突变株。通常，酶的定向进化是一个循环递进的过程，以一次循环所得的最佳突变株作为下一个突变循环起点，逐渐累积正突变直至获得期望的目标酶分子。 酶的定向进化技术是一种更接近自然进化方式的蛋白质工程新策略，使原本在自然界中需要数千万年的进化过程缩短至几个月内完成，并能定向得到符合需要的新型酶分子，大大加速了蛋白质工程的发展。目前，蛋白质的合理设计策略与酶分子的定向进化方法互相补充，为研究蛋白质的结构和功能开辟了新的道路，拓宽了蛋白质工程的研究范围和应用前景。 二、定向进化的研究方法 定向进化一般包括随机诱变、体外重组、筛选鉴定三部分，每一部分都有多种研究技术。 1.随机诱变易错PCR技术是通过改变传统PCR方法的反应条件，使碱基在一定程度上随机错配而引入多点突变，进而构建突变基因库。该方法多用于较小的基因片段，其遗传变化只发生在单一分子内部，属无性进化范畴。由于在突变过程中有益突变的概率很低，因此该方法较为费力耗时。一般易错PCR过程均需要连续反复进行使得每一次的正向突变累积直至产生重要的有益突变。
名词解释 1.同源模建：又称比较性模拟，将同源蛋白质家族中已知结构的蛋白质作为模板来模拟目标蛋白质 的结构。 2.折叠识别：又称穿针引线（threading），在无法进行同源序列比对的情况下，将目标蛋白质序列 “穿”入蛋白质数据库中已知的各种蛋白质折叠模板的骨架内，由计算机来识别目标蛋白质序列与数据库中的蛋白质折叠模板是否“匹配”。 3.从头计算：不需要模板，以自由能作为基础预测蛋白质的折叠类型。能量函数设计和最低自由能 的确定是决定从头计算方法预测准确度高低的关键。 4.结构域：指二级结构和结构模体以特定的方式组织连接，在蛋白质分子中形成两个或多个在空间 上可以明显区分的三级折叠实体。结构域是蛋白质折叠中的一个结构层次，介于超二级结构和三级结构之间，是蛋白质三级结构的基本单位，也是蛋白质功能的基本单位。 5.定向进化：在实验室中模仿自然进化的关键步骤——突变、重组和筛选，在较短时间内完成漫长 的自然进化过程，有效地改造蛋白质，使之适于人类的需要。这种策略只针对特定蛋白质的特定性质，因而被称为定向进化。 6.第二遗传密码：氨基酸顺序与蛋白质三维结构之间存在着对应关系，人们称之为第二遗传密码或 折叠密码。 7.蛋白质芯片：也叫蛋白质微阵列，是将大量蛋白质有规则地固定到某种介质载体上，利用蛋白质 与蛋白质、酶与底物、蛋白质与其他小分子之间的相互作用检测分析蛋白质的一种芯片。 8.细菌表面展示技术：结合荧光激活细胞筛选仪或流式细胞筛选仪是非常有效的高通量筛选方法。 9.自杀性抑制剂：是底物类似物，能与酶结合发生类似底物的变化，有一个潜伏反应基团，被催化 时这个基团活化，并作用于酶的活性部位使酶失活 10.生物信息学（Bioinformatics）:是生物学、计算机科学和信息学相互渗透形成的交叉学科，在 蛋白质工程中具有广泛应用。 11.指纹图谱技术：研究蛋白质相互作用的表面等离子体共振技术、酵母双杂交技术；用于功能蛋白 质筛选的表面展示技术。 12.肽单位：肽键具有部分双键性质，其连接的酰胺基(-CO-NH-)处于同一平面，称为肽单位。 13.分子伴侣：是进化上十分保守的蛋白质家族，广泛存在于多种生物体内，其主要作用是与新生肽 或部分折叠的蛋白质的疏水表面结合，加速其折叠或组装成天然构象的进程，并防止其相互聚集和错误折叠。 14.定位突变：基于天然蛋白质结构的蛋白质分子“小改”，是指对已知结构的蛋白质进行少数几个 残基的修饰、替换或删除等，这是目前蛋白质工程中最广泛使用的方法，主要可分为蛋白质修饰和基因定位突变两类 15.蛋白质分子拼接:蛋白质由结构元件组装而成，可以将不同蛋白质的特定结构元件剪裁拼接起来， 从而将不同蛋白的功能结合在一起创造出新的蛋白。 16.蛋白质空间结构：又称为蛋白质的构象,指蛋白质分子中所有原子在三维空间排列分布和肽链的 走向。 17.超二级结构：是指若干相邻的二级结构中的构象单元彼此相互作用，形成有规则的，在空间上能 辨认的二级结构组合单位。 18.四级结构：由两条或两条以上的具有三级结构的多肽链聚合而成特定构象的蛋白质分子叫蛋白质 的四级结构。 19.变构效应：蛋白质在表达功能的过程中构象发生变化的现象。 20.蛋白质的化学修饰：通过活性基团的引入或去除使蛋白质化学(一级)结构的发生改变的过程。 21.蛋白质的复性：除去变性因素后，变性蛋白质恢复到天然构象，称为蛋白质的复性。 22.单链抗体（scFv）：抗体可变区的重链（VH）与轻链（VL）通过一段约15-25个氨基酸残基构成 的弹性短肽（Linker）相连，融合表达出来的抗体片断。 23.蛋白质工程(Protein Engineering)：是以蛋白质的结构规律与生物功能的关系为基础，利用基 因工程技术对现存蛋白质加以定向改造，设计、构建并最终获得新型蛋白质的现代生物技术。