1、第一节生物工程概述 一、生物工程的概念及研究技术二、生物工程在现代工业、农业、医学实践中的应用 一、生物工程的概念及研究技术1 基因工程 在分子水平的遗传操作技术基因工程是生物工程的主体和核心。它是指对不同生物的遗传物质(基因),在体外人工“剪切”、“组合”和“拼接”,使遗传物质重新组合,然后通过载体(微生物质粒、噬菌体、病毒),转人微生物或高等生物细胞内,进行无性繁殖(称为克隆,clone),并使所需要的基因(称为目的基因)在细胞内表达,产生出人类所需要的新产品,或创建新的生物类型。基因工程卞要涉及DNA 的复制、转录和表达,是在分子水平上的一种操作技术,所以它是分子水平的生物工程。转基因动
2、植物就是利用重组DNA 技术,将动物植物或微生物中经过鉴定和分离的特定基因,经过精心设计后转移到动植物体内,实现定向改造而获得新品种或产生新的生物功能。一、生物工程的概念及研究技术2 细胞工程 遗传物质在细胞间的转移细胞工程(cell engineering)是在细胞水平和亚细胞水平的生物工程。包括细胞融合、核移植、细胞大规模培养快速繁殖技术和细胞克隆技术。细胞融合是不同种类的细胞,通过生物学、化学或物理学方法,使其原生质体融合在一起,这可以克服远缘种间的不亲和性,扩大遗传重组范围,筛选杂种后代;细胞大规模培养技术,是以工业生产为目的,不受气候、季节等限制,从大量培养的细胞中获得药物和其他有用
3、物质;组织培养快速繁殖技术,是利用动植物组织和细胞的全能性,进行快速的无性繁殖,在比天然生长发育短得多的时间内得到动植物幼苗或组织,便于工业化生产。此外,还有通过显微或超微技术,将一种细胞的细胞核或某种细胞器转移到另一种不同细胞中的核移植和细胞质移植技术,可以产生具有超级功能的新细胞。二、生物工程在现代工业、农业、医学实践中的应用 1 化工及冶金工业2 轻工和食品工业 3 医药和医药工业 4 农业和畜牧业 5 环保和能源工业 1 化工及冶金工业生物工程在化学工业方面的应用越来越广,随着生物工程技术的进步,在这方面的应用前景十分广阔。它不仅可提供大量廉价的原料和产品,而且不断出现省能耗、少污染的
4、新工艺,甚至给整个现代化工业带来革新。2 轻工和食品工业用生物工程技术改造传统食品工业,不仅可大为提高产量,改善质量,增进效益,而且可开发新产品,改善人们的膳食结构。目前在这方面主要包括氨基酸的发酵生产、酶制剂的开发利用、新糖原的开发、酒类酿造新工艺以及新型食品添加剂的研制等。3 医药和医药工业 生物工程在医学研究、疾病的诊断和治疗、药物研究和新药开发方面是最活跃的领域,进展也十分迅速。现在,完全可以做到直接从基囚人手,在活体内从RNA、蛋白质、组织细胞以及生理或形态表型的水平上进行综合分析,了解许多疾病的发生机制。例如,美国科学家通过转基因动物模型研究纤溶酶原基因发现,该基因产物具有蛋白质溶
5、解作用,当这个基因被剔除后,转基因小鼠便发现广泛的组织器官损害以及外科手术后的伤口愈合能力降低,而且进一步推测这个基因可能还与肿瘤细胞的转移、动脉粥样硬化、纤维性肺病、细菌感染等疾病或性状紧密相关。4 农业和畜牧业 农业与人类的生活更为密切,现在各个国家都把生物工程在农业上的开发应用列为重点,促使农业真正向现代化方向发展。采用生物工程技术,在细胞和分子水平上研究和改造作物,将导致场新的“绿色革命”。5 环保和能源工业 生物工程产业除本身都是少污染工业外,还可用于环境治理,化害为利,不仅减少刘人类的危害,而且可增进经济效益和社会效益。生物工程在环境保护领域目前主要是在两个方面:一是利用生物反应器
6、来连续处理工业废水或含毒废液;二是利用基因工程技术,构建“超级菌”,以处理大面积的污染,如海洋石油污染。在处理废水方面,可利用一些特殊微生物或藻类,一方面可使污水净化,另一方面还可以回收金属等有用物质。现在有一种生物技术,利用细菌一藻类联合系统处理污水,细菌使水中的有机物分解,产生二氧化碳、氨和水。藻类则利用太阳能和水中的二氧化碳合成供藻类生长的有机物,同时产生大量藻类蛋白,并放出氧。所以通过这一系统的循环过程,既净化了污水,保护了环境,又获得了大量藻类蛋白,可作为高级饲料用于家禽及渔业,还可作为高级有机肥料用于园艺果蔬栽培等。第二节基因工程 一、目的基因的获得二、基因载体三、重组DNA的筛选
7、及表达 一、目的基因的获得1 限制酶 特异切割DNA 的手术刀 2 取得目的基因的方法 分离法及合成法 1 限制酶 特异切割DNA 的手术刀限制酶(restriction enzyme)是限制性内切核酸酶的简称,是一类水解DNA 的磷酸二醋酶。与以往发现的一些DNA 水解酶相比,限制酶在碱基专一性及断裂DNA 链的方式上都有一些特殊的性质。限制酶作用于双链DNA,能够识别DNA 分子上特异核营酸序列,造成双链切口,产生独特的DNA 片段。由于它具有可控制、可预测的位点特异切割DNA 的性质,从而成为在分子水平上解剖、绘制基因图谱、序列分析、克隆以及重新构建遗传信息的极其重要的工具。现在发现的限
8、制酶都来源于原核生物。2 取得目的基因的方法 分离法及合成法(1)DNA 片段的直接提取用于基因工程的DNA 分子经过限制酶处理后,切成大小不等的片段,从这些片段中分离出所需要的带有目的基因的片段,可采用一般制备DNA 的方法,如凝胶过滤、离子交换或纤维素色谱法以及密度梯度离心等。用这种方法提取的DNA 片段,其大小变化较大,在提取过程中也有被破坏的危险。由于全部DNA 片段都被提取,必须经过大量筛选工作方能得到目的基因,因此盲目性大。但由于此法简单,并不需要繁杂的操作技术,故也常采用。(2)用噬菌体(phage)或质粒(plasmid)直接从宿主细胞中将目的基因携出有些噬菌体能在宿卞染色体的
9、特定位置插入,在它离开染色体时,可将与之连锁的基因一起带出。有些噬菌体在比较广泛的位置插人,则可带出更多的基因。例如,大肠杆菌乳糖操纵子的制各,曾采用两种特定的噬菌休,它们所携带的乳糖操纵子方向相反(一个噬菌休接于调节基因一边,另一个接于结构基因一边),当将来自二噬菌体带有正反基因的两条单链(将其变性后得到)进行退火时,操纵子部分可以重新形成双链,而其他部分仍然是松散的单链,再用单链核酸酶将单链部分切除后,留下的即是乳糖操纵了部分。(3)使用相应的mRNA 分离基因利用酶法或化学法人上合成的mRNA,或使用从细胞中提取的mRNA,通过反转录酶(reverse transcriptase)的作用
10、,即可合成相应的染色体DNA 基因(称为CDNA)片段;或者用人工合成的mRNA 作探钊,去“寻找”与之相应的染色体基因。二、基因载体 1 质粒 染色体以外的遗传单元 2 噬菌体 感染细菌的病毒 1 质粒 染色体以外的遗传单元质粒(plasmid)是细菌染色体以外的能够进行独立复制的遗传单元,为双链环状DNA。它们的复制有的受染色体复制的严格控制。称为严谨型控制质粒(stlingent control plasmid);有的自行复制时并不受染色体复制的严格控制,称为松弛型控制质粒(relaxed control plasmid)。基因工程中常用后一类质粒作为载体。质粒在细菌内所表达的性状,有耐
11、药性、决定性性状、产抗生素、产溶血素、产毒素、产细菌素、抗金属离子、分解芳香族化合物等,选作基因载体时,选那些表型性状清楚、容易鉴别的质粒。常用的载体选择具耐药性和产生细菌素的质粒或将其改造后的衍生质粒,如pSC101、Col El、pMB9、pBR322 等。图14-1 pBR322 质粒2 噬菌体 感染细菌的病毒以噬菌体(phage)或病毒(virus)作为载体,将所需基因或含有此基因的DNA 片段转移给受体细胞的过程,称为转导(transduce)。病毒的转导作用常常用于基因工程。在基因工程中常用作载体的噬菌体有入噬菌体及其衍生物、柯斯质粒(cosmid)及M13 单链噬菌体等,以及感染
12、真核生物的病毒SV40等。噬菌体是感染细菌的病毒。噬菌体对细菌的感染有两种不同方式:种称为裂解;另种称为溶原。三、重组DNA 的筛选及表达 1 转化 带有目的基因的载体进入受体细胞 2 筛选 从大量受体细胞中选出带有重组体的细胞3 表达 外源DNA 在受体细胞中的转录和翻译 图14-2 DNA 重组体的构建步骤 1 转化 带有目的基因的载体进入受体细胞获得目的基因后,首先应将它与基因载体DNA 连接,形成重组体。其连接的方法有几种不同情况。用同一种限制酶处理供体细胞的染色体和基囚载体,其切口处如果是黏性末端,则带有目的基因的DNA 片段可以同载体的切口“粘接”起来,再通过DNA 连接酶连接,形
13、成重组体;如果切口处形成的是平端,DNA 连接酶也可连接,但效率很低(只有黏性末端的1%);或者用末端核苷酸转移酶催化,分别在载体切口和外源DNA 片段一条链的3 一OH 末端添加寡聚T(或寡聚C),在另一链的3 一OH 末端添加寡聚A(或寡聚G),这样用人为的方法形成黏性末端,便于形成重组体。2 筛选 从大量受体细胞中选出带有重组体的细胞(1)插入失活法在现在的基因下程操作中,所使用的载体通常都是经过加工改造的衍生载体,它们要么带有一个或几个可供选择的遗传标记,要么具有被选择的遗传功能。例如,质粒载体具有抗药性或营养标记,噬菌体载体形成噬菌斑的能力或特征有所变化。这就使带有目的基因与不带口的
14、基因的细菌有明显区别,便于筛选。(2)放射性探针检测法利用mRNA 可与相应的DNA 段落杂交,来检测有外源DNA 插入的重组体。是一种快速而灵敏的方法。有两种杂交法:一是利用放射性RNA 作探针;二是形成R 一环。放射性探针检测法是将转化菌铺放在琼脂平板表面的硝酸纤维素膜上,再进行培养。然后取出长有菌落的硝酸纤维素膜,用碱溶液处理,使菌落破裂,并使DNA 变性。因为变性DNA 同硝酸纤维素膜有很强的亲和力,便留在膜上,在80 下烘烤膜,DNA 就牢固地固定在膜上。再用放射性同位素标记的RNA(或DNA)同膜上的菌落杂交。经过一段时间后,用含有一定离子强度的溶液将非专一性结合的、仅仅是吸附在膜
15、上的放射性物质洗去,烘干膜,进行放射自显影。凡是含有与放射性探针互补序列的菌落,就会在X 光胶片上出现曝光点,即代表杂交上的菌落(图14-3)。再按底片上菌落的位置找出培养基上相应的菌落。如果需要,将它扩大培养后,再作进一步分析。图14-3 放射性探针检测法筛选DNA重组体(3)R 一环检测法RNA 通过取代与它序列一致的DNA 链,同相应的另一条DNA 杂交,被取代的DNA 链与杂交双链RNA 一DNA 可形成一个突环(泡状),称为R 一环。形成R 一环的条件是高浓度(70%)的甲酞胺溶液和接近DNA 变性的温度。在这种条件下,将RNA 及DNA 的混合物退火,RNA 便同双链DNA 分子中
16、与它互补的序列退火而形成DNA 一RNA 杂交分子,因为DNA 一RNA 杂交分子比DNA 一DNA 分子更稳定,所以被取代的另一DNA 链就被排斥而呈单链状态。此方法用于筛选重组体时,在有利于形成R 一环的条件下,使待检测的纯化的质粒DNA,在含有mRNA 的缓冲液中局部变性。如果质粒DNA 存在着与mRNA 探针互补的序列,mRNA 就会取代DNA 中一条链,而与另一链形成双链杂交分子,从而形成R 一环结构。然后在电子显微镜下观察,可直接观察到R 一环。这样便可检出重组体质粒DNA。(4)免疫测定法只要一个克隆的目的基因,能够在宿主细胞中表达,合成出外源蛋白质,就可用免疫测定进行检测。免疫
17、测定法分为放射性抗休测定法和免疫沉淀测定法。放射性抗体测定法是将在固体培养基上由菌落所产生的蛋白质,转移到硝酸纤维素膜上,再用相应的带有放射性标记(如125)的抗体进行反应,洗去非特异性吸附的放射性物质后,用放射自显影显示结果。免疫沉淀测定法是用一种特异抗体与外源基因表达产物蛋白质,在固体培养基上发生抗休抗原沉淀反应,根据沉淀物所产生的白色沉淀圈来加以检测。3 表达 外源DNA 在受体细胞中的转录和翻译 带有目的基因的载体转移到受体细胞成功并筛选出来后,最终目的是要目的基因在受体细胞中得以表达,产生具有功能性的蛋白质或肤。因为基因表达是在一定调节控制下进行的,外源基因在受体细胞中要能表达,必须
18、满足一定的条件。特别是真核基因在细菌中的表达。比如,真核基因表达的启动子能不能被原核细胞RNA 聚合酶识别而进行转录;真核基因转录出的mRNA 是否具有核糖体结合位点,使翻译能顺利进行;翻译产生的蛋白质能否通过细胞膜而排出细胞;外源蛋白是否会被受体细胞中的蛋白酶降解而失活。总之,基因工程要达到最后目的取得功能蛋白,必须依赖于目的基因的有效转录和mRNA 正确的翻译及翻译后加工,如果这些环节中任何一个环节不能正确地进行,均可导致基因上程的失败。第三节蛋白质工程 一、蛋白质工程的概念 二、蛋白质工程的一般技术三、蛋白质工程的应用一、蛋白质工程的概念1 基因定点突变 定做新蛋白质2 蛋白质设计 对天
19、然蛋白质的修饰 1 基因定点突变 定做新蛋白质这是根据蛋白质结构研究,设计一个新蛋白质的氨基酸序列,通过修饰编码原蛋白质的DNA 序列,最后创造出新的蛋白质的技术。人们长期以来一直希望制造出比天然蛋白质性能更好的新的蛋白质。曾经采用多肤合成的方法从头合成蛋白质,但其局限性很大。虽然有几个成功的例了,但要合成更大的蛋白质是很难实现的,而人工合成的蛋白质并不一定能够折叠成天然蛋白质的构象。因此,受基因工程的启发,解决合成新蛋白质的捷径还得从DNA 分子水平入手。根据新设计的蛋白质的氨基酸序列,使DNA 在体外发生突变与重组,形成新的基因,然后利用基因工程技术,得到所需的蛋白质。这种对天然存在的结构
20、进行有针对性的突变而产生有活性产物的过程,叫寡核背酸诱导的定点突变,简称定点突变(sitedirected mutagenesis)。可见蛋白质工程是基因工程与蛋白质结构研究相融合的产物。它是在基因工程的基础上发展起来的,而且仍然需要基因工程的全套技术。从这点出发,故有人将蛋白质工程称为第二代基因工程。但二者也有明显的区别:基因工程要解决的问题是把天然存在的蛋白质通过克隆其基因大量地生产出来;而蛋白质上程则致力于对天然蛋白质的改造,制备各种定做的新蛋白质。2 蛋白质设计 对天然蛋白质的修饰像建筑学家根据建筑力学的理论基础,可随意设计建造千姿百态的高楼大厦一样,生物化学和分子生物学家也可以按照蛋
21、白质结构功能的理论基础,随意设计出各种各样的、比天然蛋白质性能优越得多的新型蛋白质。蛋白质的分子设计包括基于天然蛋白质结构的分子设计,即对天然蛋白质的分子修饰;蛋白质从头设计;蛋白质的功能设计和计算蛋白质设计。显然,这些设计均强烈地依赖于对蛋白质的一级结构、空间构象以及结构与功能关系的清楚了解。然而,直到现在从生物化学发展的水平来看,对这些知识的了解仍然是支离破碎的,缺乏系统的理论。因此,目前的蛋白质设计,主要是对天然蛋白质的修饰。2 蛋白质设计 对天然蛋白质的修饰蛋白质设计一般具有下列步骤。选定欲研究的某一功能蛋白质后,为了获得较大量的该天然蛋白质,首先应用基因工程技术使编码该蛋白质的基因克
22、隆并表达。测定该蛋白质的性质,并估计其应用价值。测定该蛋白质的结构,从蛋白质的三维结构出发,应用结构与其功能的相关知识选择适当的修饰位点。在电脑屏幕上设计出第二代蛋白质模型。利用蛋白质上程技术按照设计蓝图生产出新一代的蛋白质。研究第二代蛋白质的三维结构,为第三代蛋白质的设计提供信息指导,上一次设计中未能预见到的细微结构改变,可以在这次设计中考虑进去。如此反复进行,直至得到满意的新型蛋白质。二、蛋白质工程的一般技术 1 蛋白质工程的理论设计 蛋白质工程的前提 2 点突变法 基因修饰的方法1 蛋白质工程的理论设计 蛋白质工程的前提蛋白质工程的理论设计,涉及对蛋白质的活性设计、专一性设计、框架设计等
23、方面。活性设计涉及选择化学基团和其空间取向。这有赖于对天然蛋白质研究建立的经验数据,或借助于量子力学计算,来推论产生活性所需的基团。这种为活性所需的化学基团,常利用氨基酸,或者一些小分子化学基团来提供。如常作为酶活性中必需的氨基酸及其辅因子可以作为借鉴。所谓专一性设计,是指功能性蛋白质在发挥其生理功能时,总是与其他分子发生专一性相互作用,例如酶与底物、抗体与抗原等,因此,在设计中必须考虑这种结合的专一性或特异性。框架设计或称Scaffold 设计,是指对蛋白质分子的立体设计。因为“功能来自构象”,如像酶,真正起催化作用的只是分子中两三个氨基酸的侧链基团,但这几个基团要很好发挥作用,其关键条件就
24、是整个分子的框架化。也就是说,催化部位(以及和底物结合的部位)必须适当地安排在大分子载体之中,给予各个基团以适当的空间排布。在当前的水平下,人工设计的蛋白质分子的框架不一定要像天然蛋白质框架那样复杂,因为天然蛋白质除了它本身的基本功能外,还涉及到其他方而的功能,像别构作用、信息传递、分泌等。所以框架设计不一定需要那么完美,不需要太严谨,结构太固定反而会妨碍行使功能。而且由于底物的结合,常会引起框架的改变。2 点突变法 基因修饰的方法(1)基因的全化学合成用化学合成方法首先按蛋白质的氨基酸序列,合成几个聚核昔酸片段,这些片段中包括蛋白质的结构基因、转录的起始信号及终止信号,另设计适当的限制酶切位
25、点。另外,根据设计取代几个氨基酸的密码子。然后用连接酶将各片段连接起来。合成的基因DNA 片段末端为茹性末端,以此与质粒连接,转人大肠杆菌或枯草杆菌,最后表达,产生新的蛋白质。这种方法的优点是:可以按需要在一个或多个位置上任意改变核甘酸序列,以获得多点突变的蛋白质产物;可按需要在核昔酸序列中安排适当的限制酶切点,便于随后进一步的修饰及基因操作。该技术的缺陷是需消耗大量人工合成的寡核昔酸,因此,所需费用较高。已用此法合成了人血细胞干扰素(interferon)、胰岛素(insulin)、生长激素释放抑制激素(growth hormone release inhibitory hormone,GR
26、IH)、脱乙酞基胸腺素(deacyl thymus)等蛋白质基因。(2)基因直接修饰法将连接于质粒上的某蛋白基因,用酶法除去DNA 的一条链或一小段,用合成的并含选择性取代碱基的寡核背酸与蛋白基因位点杂交。然后用DNA 聚合酶和连接酶修复第二条DNA 链以及含有突变的蛋白质基因。最后用常规方法分离出含有突变蛋白基因的质粒,通过转化、表达产生新蛋白质。这种方法避免了化学合成方法需大量消耗合成寡核苷酸的缺点,但要求找到一种适宜的限制酶,其切点刚好位于被修饰的核昔酸上。用此法已修饰过户内酰胺酶(-lactamase)、酪氨酰tRNA 合成酶(tyrosyl-tRNA syn-thetase)、二氢叶
27、酸还原酶(dihydrofolate reductase)等酶蛋白基因。(3)盒式突变技术上述方法都能成功地进行基囚修饰,发生定点突变,但氨基酸的取代结果,其预见性很有限。在此情况下,就必须将每一种氨基酸一一取代,显然这是费时费力的。J.A.Wells 提出的一种称为盒式诱变(cassette mutagenesis)的技术,就可以大大提高工作效率,一组实验可以同时应用4 一5 个氨基酸进行取代。方法是用儿种不同氨基酸密码,取代同一位置的合成寡核昔酸片段插人带有目的基因载体的限制酶切口,形成几种不同的质粒,用这种混合质粒转化大肠杆菌,筛选出突变体质粒,再表达形成几种具有不同取代的蛋白质(仅一个
28、残基的取代),测定每种产物蛋白质的功能和特性,从而确定哪种取代是最好的。如此经过4 一5 组实验,即可将20 种氨基酸全部进行取代,筛选出最好的取代。利用此技术曾经成功地进行枯草杆菌蛋白酶(subtilisin)的定点突变。这个酶活性中心Ser-221 的邻位为Met222,由于Met222 的存在,使该酶易被氧化失活,于是设法定点突变,将此氨基酸进行取代。但哪种氨基酸取代它最好,要求既要改善对氧化的稳定性,又要不使酶活性降低。于是采用盒式突变技术,每5 个氨基酸取代的质粒进行一组实验,4 组实验就将其余19 种氨基酸分别取代Met 一222,得出最佳实验结果。三、蛋白质工程的应用 1 蛋白质
29、工程酶 酶特性的改造2 合理药物设计 蛋白质工程用于新药研制1 蛋白质工程酶 酶特性的改造(1)改变酶的催化活性对酶的活性中心的必需基团进行置换、增加或删减,很多情况下引起酶活性下降,但在有的情况下使酶活性上升。如酪氨酞tRNA 合成酶,若将其第51 位的苏氨酸用脯氨酸取代,酶的催化活力提高25 倍,对ATP 的亲和性提高100 倍;枯草杆菌蛋白酶第222 位的甲硫氨酸为半胱氨酸取代后,其活性也有所提高。(2)改变酶的底物专一性例如胰蛋白酶底物结合部位第216 位和第226 位的甘氨酸被丙氨酸置换后,提高了酶对底物的专一性。其中第216 位的取代对含精氨酸底物的专一性提高,第226 位的取代对
30、含赖氨酸底物的专一性提高。枯草杆菌蛋白酶活性中心的丝氨酸改为半恍氨酸后,对蛋白质和肽的水解能力消失,但却出现了催化硝基苯酯等底物水解的活性。(3)提高酶的稳定性T4 溶菌酶(lysozyme)分子中第3 位的异亮氨酸,换成半恍氨酸后,由于它可与第97 位的半胧氨酸氧化形成二硫键,结果修饰后的T4溶菌酶其活性不变,但对热的稳定性大大提高。浮内酸胺酶第70 位的丝氨酸置换成半肽氨酸后,其抵御胰蛋白酶水解的性能可提高3 倍。(4)酶的反应特性改变二氢叶酸还原酶进行双突变:第44 位精氨酸变为苏氨酸、第63 位丝氨酸变为谷氨酸后,对辅酶的要求由NADPH 变为NADH;枯草杆菌蛋白酶第222 位甲硫氨
31、酸改为赖氨酸后,酶的最适pH 值由8.6 变为9.6;细胞色素C第87 位苯丙氨酸改为丝氨酸或甘氨酸后,其还原电位下降50mv,说明其传递电子的性质发生了改变。(5)产生新酶P.G.Schultz 小组用蛋白质工程改造抗体。用组氨酸取代免疫球蛋白轻链第37 位的酪氨酸,然后用大肠杆菌表达重组的轻链,将它再与天然的重链结合,得到既具有抗体免疫性质、又具有醋解活力的酶,称为抗体酸(abzyme)。2 合理药物设计 蛋白质工程用于新药研制 蛋白质工程在用于药物设计上,为改变药物特性,研制高效、低毒新药等方面也已成为重要的手段。例如,抗病毒药尽干扰素的稳定性较差,这是因为-干扰素分子中有3 个半胱氨酸,其中2 个氧化形成二硫键,而第17 位的半胱氨酸琉基游离。两分子份干扰素的这个游离巯基氧化形成二硫键时,则形成二聚体,-干扰素就失去活性。用蛋白质工程,将-干扰素第17 位的半胱氨酸用其他氨基酸(如丙氨酸或苯丙氨酸)取代,就再不能形成二聚体,就可以保持份干扰素的活性不易改变。