奶酪是最原始的酶工程的产品．而今,现代的酶工程也将奶酪列为生产对象．然而,困难出现了．生产奶酪时用来杀菌的T4 溶菌酶,在工作环境温度67℃下,3 小时后活力仅剩下0.2％,这样就无法维持正常生产。

这个问题留给蛋白质工程来解决。

蛋白质工程是新一代的生物工程．蛋白质工程的中心内容是改造现有的蛋白质,生产新的、自然界并不存在的蛋白质来满足人们的需求．这些蛋白质主要是酶。

高新技术的日新月异实在令人赞叹不已．生物工程至今还常常被人用＂方兴未艾＂这个词来形容,却已经有了崭新的一代．基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程这四大支柱已经被归入＂老一代＂了。

这些＂老一代＂的生物工程确实还存在缺陷,还有许多问题需要解决．上面说到的T4 溶菌酶便是一例．又如,人们寄托了很大希望的抗肿瘤、抗病毒药物干扰素,遇热也极易变性,在-70℃的低温条件下也只能保存很短的时间．问题之二是产品的副作用．例如,用小鼠细胞培养、生产的单克隆抗体,进入人体后一方面表现出强大的药理作用,一方面却会引起免疫反应,因为它毕竟是异体蛋白．此外,生物工程的许多产品还存在着活性低、提纯困难等问题,这些问题正是蛋白工程的攻关对象。

要改造一种蛋白质,大致要经过三个阶段:

一、通过计算机图像分析,找出蛋白质整体结构中足以引起某个性能发生改变的关键部位,或者说在氨基酸长链中找到那个关键的氨基酸．然后确定这个氨基酸需要如何加工修饰,或者干脆用哪一个氨基酸来代换．二、找到生物细胞中指导合成这种蛋白质的DNA 片段,并找出与那个关键氨基酸相对应的碱基,经过分析后用另一个碱基来取代它．这个繁琐的过程也少不了计算机的帮助。

三、将改造过的DNA 片段移植到细菌、酵母菌或其他微生物体内,经过培养,筛选出能＂分泌＂出理想的新蛋白质的菌株,再运用发酵工程大量生产这种新蛋白质。

以上说的仅仅是蛋白质工程一种比较有代表性的生产过程,对这个过程的描述也是极其粗略的．然而,它大概已经能表明,蛋白质工程集中了生物工程的精粹,而且还是计算机技术和现代生物技术杂交生成的宠儿。

拿计算机图像显示来说,它显示的不仅是氨基酸排列顺序,也不仅是氨基酸长链如何缠绕、盘旋的立体结构,还要显示出每个氨基酸的受力情况— —在哪些相邻分子的引力下处于平衡状态．更进一步地,它还要显示如果某个氨基酸发生改变,这个平衡状态将如何变化,对整个蛋白质的功能将会有什么样的影响．如果没有现代计算机技术,这一切都是难以想象的。

蛋白质工程问世时间不长,取得的成果已经令人刮目相看:

那种T4 溶菌酶,蛋白质工程施以回春妙手,将它的3 位异亮氨酸换成半胱氨酸,再跟97 位半胱氨酸联接起来．这样,它在67℃下反应3 小时后,活性丝毫未减。

在-70℃的低温下难以保存的干扰素,经蛋白质工程的点化,两个半胱氨酸被换成丝氨酸,一下子变得可以保存半年之久了。

一种生产中很有用的酪氨酸转移核糖核酸酶,只是在一个位点上用脯氨酸取代了苏氨酸,催化能力一下子提高了25 倍。

对于用小鼠细胞培养生产的单克隆抗体,专家们已经提出了＂开刀方案＂,打算把它整修得更接近于人的抗体,以减轻副作用。

……

蛋白质工程不仅要对那些生物工程的产品进行再加工,还要对一些纯天然的蛋白质进行模拟和改造。

例如,那绵软、飘逸的蚕丝,那蓬松、暖和的羊毛,那纤细、坚韧的蛛丝,它们本质上都是蛋白质．对它们进行模拟和改造,再实现大量生产,将会获得性能比蚕丝、羊毛、蛛丝更优异的材料,改善我们的生活条件．浏览一下对蛋白质工程的众多评价是很有意思的。

有人称它是第二代生物工程,有人称它是第二代基因工程．有人说它＂曙光初露＂,有人说它＂前途无量＂。

80年代,有人将＂21 世纪是生物学的世纪＂这句话改成＂21 世纪是生物工程的世纪＂；90年代,又有人提出,＂21 世纪是蛋白质工程的世纪＂．众多人们的关注和瞩目才会引起众多的评价．众多评价至少传递出一条信息: 蛋白质工程充满魅力,充满希望．在近几年内,蛋白质工程可能会取得更多的突破,又将会招来许多新的评价,我们期待着。