Question

【题目】细胞色素P450酶在菇类天然产物合成过程中起重要（羟基化）作用，自然条件下，P450酶与其伴侣蛋白CPR（为P450酶传递电子）在细胞内分别表达，催化效率较低。研究人员推测，若将P450酶与CPR通过一段linker（3-9个氨基酸组成的柔性肽链）融合表达成一个蛋白（如图），催化效率会有不同程度提高。请回答：

（1）首先从预期融合蛋白的功能出发，设计融合蛋白的结构，推测其_________________设计并合成相应的_____________。融合蛋白的表达顺序为CPR-linkerP450，设计时应将CPR基因的________________删除，保证融合基因连续表达。

（2）欲进一步探究linker长度对P450酶催化效率的影响，基本实验思路：_____________________________________，本实验还应设置的对照组是_________________________

（3）PCR技术扩增融合蛋白基因时，所遵循的原理是_________________，将模板DNA加热至90-95℃的目的是______________________.

Answer 1

【答案】氨基酸序列 脱氧核苷酸序列（融合基因、DNA） 终止子 设计不同长度的linker，探究其对P450酶催化效率的影响 不加linker（时P450酶的催化效率） DNA双链复制 使DNA变性

【解析】

1、蛋白质工程的流程：

2、PCR扩增技术：（1）原理：DNA双链复制的原理；

（2）步骤：高温变性（加热至90-95℃使DNA分子解旋）、低温退火(50-55℃复性使引物与模板链结合)及适温延伸（72℃使子链延伸）等反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增.

（1）根据蛋白质工程的基本原理改造及合成蛋白质时，首先从预期融合蛋白的功能出发，设计融合蛋白的结构，推测其氨基酸序列，设计并合成相应的脱氧核苷酸序列。为了使融合蛋白的按照CPR-linker-P450的顺序表达，设计时应将CPR基因的终止子删除，保证融合基因连续表达。

（2）根据实验目的可知，实验的自变量为linker的长度，需设计不同长度的linker，探究其对P450酶催化效率的影响，并以不加linker时P450酶的催化效率为对照组进行探究。

（3）PCR技术的原理是DNA双链复制，在扩增融合蛋白基因时，将模板DNA加热至90-95℃的目的是使DNA分子变性解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下，进行延伸，如此重复循环数次。