青出于蓝而胜于蓝——蛋白质工程

我们已经了解了有关遗传工程(即基因工程)的概况,遗传工程是生物工程体系中最重要、也最有发展前途的一个分支。这几年来,遗传工程研究的最突出成绩,应该归结于 RNA 重组技术的开拓以及蛋白质工程的兴起,尤其是蛋白质工程,被科学家们称作是第二代遗传工程。其实蛋白质工程是遗传工程的一个组成部分,由于它发展非常迅速,显示出巨大的潜力和光辉前景,因此科学家们把它单独列出来,叫做蛋白质工程。

蛋白质工程是科学家们将遗传工程的研究成就与蛋白质结构研究互相融合的产物。他们根据蛋白质结构研究的结果,按照事先设计好的蓝图,利用在脱氧核糖核酸链上某一处定点诱发核苷酸上碱基发生改变的技术,改造编码蛋白质的 DNA 上的碱基顺序,或者用人工方法设计、合成具有特定 DNA 碱基顺序的新基因。把这种改造过的基因或新合成的基因放到寄主细胞中进行表达,就能生产出被改造了的具有特定氨基酸顺序、高级结构、特定理化性质和特殊生物功能的新蛋白质。

现在,蛋白质工程的研究已经取得了令人鼓舞的成果。如,美国有一家著名的生物技术公司利用蛋白质工程技术,将一种非常有前途的抗癌药中的氨基酸进行了修饰。这一修饰非但没有影响该抗癌药的生物活性,反而增加了它的稳定性。这种生物类的药品将来可以用来治疗如癌症等的一些严重威胁人类健康的疾病,而且也可以对爱滋病进行治疗。

英国科学家别出心裁,他们邀请英国的一些大学和公司,成立了一家蛋白质工程俱乐部。他们计划在五年内花费 350~450 万英镑,用于蛋白质工程的研究。美国科学家们不甘示弱,迎头赶上英国人,他们也计划用五年的时间,投入约 2000 万美元集中精力研究如何改变蛋白质的结构和功能,使它适合人们的需要。人类科学就是在这些科学家的和谐竞争中不断取得进步的。可以预见,在不久的将来,蛋白质工程的研究成果将层出不穷。

蛋白质工程将在基因工程的基础上“青出于蓝而胜于蓝”。