"蛋白质与酶工程"是生物技术专业的核心主干课程。它包含蛋白质工程和酶工程两个领域的内容。蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础, 通过有控制的基因修饰和基因合成,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。而酶工程则在研究内容、手段和目的上与基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程等孪生学科是相互交融。同时,随着酶学研究的迅速发展,特别是酶的应用推广,酶学与分子生物学和微生物学的基本原理, 及与化学工程相互渗透结合,从而发展成为"蛋白质与酶工程"。 蛋白质与酶工程是一门理论兼应用性很强的学科。本课程分理论教学和实验教学: 理论教学(54学时):通过理论,结合相关实例对蛋白质与酶的分离和纯化、蛋白质与酶分子的结构和功能、蛋白质与酶分子的修饰技术和蛋白质与酶分子的分子设计等进行讲解,同时结合蛋白质与酶在生产中的固定化、非水相催化、反应器及相关反应动力学进行讲解,以期让学生对蛋白质和酶工程的相关理论、技术体系有深入的了解。 教学课件: 周兰老师 蛋白质与酶工程概述 酶学基本理论 蛋白质与酶的分离纯化 张学梅老师 蛋白质与酶工程概述 蛋白质与酶工程-酶学基本理论 蛋白质与酶的分离纯化 刘明伟老师 蛋白质与酶的结构和功能 蛋白质与酶的修饰技术 蛋白质与酶分子设计 固定化酶与固定化细胞 酶的非水相催化 酶反应动力学和发酵动力学 酶反应器与酶工程工艺 医药蛋白质工程 PBL教学 同时,结合"基于问题为基础的学习"(Problem-based learning, PBL) 方式,设计自主学习的内容,让学生对蛋白质与酶工程的研究、开发有较好的感性认识。具体设计的内容如下: (1)蛋白质与酶分子设计与改造的基本内容、基本原理、基本步骤(基于文献查询的实际例子说明); (2)蛋白质与酶分子设计与改造过程中的计算机辅助情况:计算机辅助的方向、目标、内容、过程和主要软件情况。 (3)蛋白质与酶分子设计与改造过程中的计算机技术支持:涉及到的计算机平台技术(如操作系统及软件的选择、安装与操作指南)。 (4)蛋白质与酶分子设计与改造I:蛋白质与酶分子的替换与模拟 (5)蛋白质与酶分子设计与改造II:配体和受体的分子对接实验; (6)蛋白质与酶分子设计与改造III:分子定向进化技术; (7)蛋白质与酶分子设计与改造的最新进展。 实验教学(27学时):主要结合当前实验室已有条件,开设蛋白质与酶分子的分离、测定及动力学实验,使学生对蛋白质分离技术、测定技术及分析技术有较深刻的理解和把握。实验手册如下: 双缩脲法紫外分光光度计测蛋白质浓度 醋酸纤维薄膜电泳 聚丙烯酰氨凝胶电泳 酸性磷酸酶的提取、纯化及酶动力学实验 课程考核:本课程理论教学主要以"期末考试(70%)+PBL考察(30%)";实验教学考核主要以"实验报告+课堂活跃度"作为评价标准。 教材: 《蛋白质工程》 普通高等教育"十一五"国家级规划教材(高等教育出版社,2008年)汪世华 《酶工程》 普通高等教育"十一五"国家级规划教材 (科学出版社 第三版 2009年) 郭勇 参考: 《蛋白质工程》——王大成 医药和工业蛋白质工程(英文-2013) 《分子对接教程》——药物设计 《蛋白质结构模拟与设计》 《蛋白质工程手册》 《进化生物技术:酶定向分子进化》—张今 小木虫论坛:http://emuch.net/bbs/index.php?gid=289