目錄
第二版前言
第一版前言
1緒論1
1.1蛋白質(zhì)工程的起源1
1.2蛋白質(zhì)工程的研究?jī)?nèi)容2
1.2.1蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)知識(shí)2
1.2.2蛋白質(zhì)的物質(zhì)準(zhǔn)備3
1.2.3蛋白質(zhì)的研究方法3
1.2.4蛋白質(zhì)的改造應(yīng)用4
1.3蛋白質(zhì)工程與其他學(xué)科5
1.4蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用領(lǐng)域6
思考題7
主要參考文獻(xiàn)7
2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)8
2.1蛋白質(zhì)的功能及其應(yīng)用8
2.1.1蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能8
2.1.2蛋白質(zhì)的應(yīng)用9
2.2蛋白質(zhì)、氨基酸與多肽鏈10
2.2.1氨基酸10
2.2.2蛋白質(zhì)中常見(jiàn)氨基酸的分類(lèi)11
2.2.3肽15
2.3蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)16
2.3.1蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)16
2.3.2蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)16
2.4蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系21
2.4.1蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系22
2.4.2蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系23
2.4.3蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性24
思考題25
主要參考文獻(xiàn)25
3蛋白質(zhì)的表達(dá)27
3.1蛋白質(zhì)的原核表達(dá)27
3.1.1大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)27
3.1.2枯草芽孢桿菌表達(dá)系統(tǒng)30
3.2蛋白質(zhì)的真核表達(dá)32
3.2.1酵母表達(dá)系統(tǒng)32
3.2.2昆蟲(chóng)桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)38
3.2.3哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)39
思考題42
主要參考文獻(xiàn)42
4蛋白質(zhì)的修飾44
4.1蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾44
4.1.1蛋白質(zhì)側(cè)鏈基團(tuán)的化學(xué)修飾44
4.1.2蛋白質(zhì)的位點(diǎn)專(zhuān)一性修飾46
4.1.3蛋白質(zhì)的聚乙二醇(PEG)修飾47
4.1.4蛋白質(zhì)的化學(xué)交聯(lián)和化學(xué)偶聯(lián)48
4.2蛋白質(zhì)的分子生物學(xué)改造49
4.2.1基因突變技術(shù)49
4.2.2基因融合技術(shù)54
4.2.3摻入非天然氨基酸56
思考題56
主要參考文獻(xiàn)56
5蛋白質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)60
5.1蛋白質(zhì)熱力學(xué)函數(shù)與蛋白質(zhì)構(gòu)象平衡60
5.1.1描述蛋白質(zhì)體系的主要熱力學(xué)函數(shù)60
5.1.2蛋白質(zhì)構(gòu)象與熱運(yùn)動(dòng)61
5.1.3維持蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力62
5.2突變與折疊66
5.2.1突變與熱穩(wěn)定性66
5.2.2蛋白質(zhì)折疊67
5.3蛋白質(zhì)折疊熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)69
5.3.1蛋白質(zhì)折疊的熱力學(xué)研究70
5.3.2蛋白質(zhì)折疊的動(dòng)力學(xué)研究72
5.3.3蛋白質(zhì)構(gòu)象研究方法73
思考題74
主要參考文獻(xiàn)74
6蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)解析76
6.1利用X射線晶體衍射技術(shù)解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)76
6.1.1X射線晶體衍射技術(shù)的發(fā)展和基本原理76
6.1.2蛋白質(zhì)結(jié)晶方法78
6.1.3X射線晶體衍射解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法81
6.2核磁共振波譜法解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)84
6.2.1有關(guān)核磁共振波譜法的基礎(chǔ)理論84
6.2.2多維核磁共振技術(shù)86
6.2.3NMR測(cè)定蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的步驟和關(guān)鍵環(huán)節(jié)89
6.2.4核磁技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用90
6.3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的其他方法91
6.3.1電鏡三維重構(gòu)技術(shù)91
6.3.2質(zhì)譜技術(shù)91
6.3.3熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)92
思考題93
主要參考文獻(xiàn)93
7蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)95
7.1生物信息學(xué)與蛋白質(zhì)工程95
7.1.1生物信息學(xué)概述95
7.1.2生物信息學(xué)與蛋白質(zhì)工程97
7.1.3生物信息學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)97
7.2蛋白質(zhì)工程常用數(shù)據(jù)庫(kù)98
7.2.1核酸數(shù)據(jù)庫(kù)101
7.2.2蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)106
7.3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)118
7.3.1蛋白質(zhì)序列比對(duì)118
7.3.2蛋白質(zhì)基本性質(zhì)分析121
7.3.3蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)122
7.3.4蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)實(shí)例123
思考題129
主要參考文獻(xiàn)129
8蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)131
8.1概述131
8.1.1蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的基本概念131
8.1.2蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的基本流程132
8.2蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的類(lèi)型133
8.2.1基于天然蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的分子設(shè)計(jì)133
8.2.2全新蛋白質(zhì)的分子設(shè)計(jì)136
8.3蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)中的技術(shù)方法141
8.3.1同源建模141
8.3.2蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)142
8.3.3分子動(dòng)力學(xué)模擬144
8.3.4基因工程構(gòu)建設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)146
8.4蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)146
8.4.1蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的應(yīng)用146
8.4.2蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)149
思考題149
主要參考文獻(xiàn)149
9現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)在蛋白質(zhì)工程中的應(yīng)用151
9.1蛋白質(zhì)分析鑒定技術(shù)151
9.1.1蛋白質(zhì)芯片技術(shù)151
9.1.2蛋白質(zhì)指紋圖譜技術(shù)153
9.2研究蛋白質(zhì)相互作用技術(shù)154
9.2.1表面等離子體共振技術(shù)154
9.2.2酵母雙雜交技術(shù)156
9.2.3細(xì)菌雙雜交技術(shù)157
9.2.4熒光能量共振轉(zhuǎn)移157
9.2.5雙分子熒光互補(bǔ)159
9.3表面展示技術(shù)160
9.3.1噬菌體展示技術(shù)160
9.3.2核糖體展示技術(shù)與mRNA展示技術(shù)162
9.3.3細(xì)菌表面展示技術(shù)163
9.3.4酵母表面展示技術(shù)164
9.4其他新蛋白質(zhì)工程技術(shù)165
9.4.1原子力顯微鏡技術(shù)166
9.4.2蛋白質(zhì)打靶技術(shù)167
9.4.3蛋白質(zhì)分子印跡技術(shù)167
9.4.4蛋白質(zhì)截短技術(shù)169
9.4.5蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊循環(huán)擴(kuò)增技術(shù)170
思考題171
主要參考文獻(xiàn)171
10蛋白質(zhì)的分離與鑒定172
10.1概述172
10.2蛋白質(zhì)的提取173
10.2.1細(xì)胞的破碎173
10.2.2蛋白質(zhì)的抽提173
10.3蛋白質(zhì)粗分離174
10.3.1鹽析沉淀174
10.3.2等電點(diǎn)沉淀175
10.3.3有機(jī)溶劑沉淀176
10.3.4聚乙二醇沉淀176
10.3.5透析176
10.3.6超濾176
10.3.7超速離心法177
10.3.8結(jié)晶法177
10.3.9其他方法177
10.4蛋白質(zhì)細(xì)分離177
10.4.1凝膠過(guò)濾178
10.4.2離子交換層析180
10.4.3吸附層析182
10.4.4親和層析183
10.4.5蛋白質(zhì)的含量測(cè)定與純度鑒定183
思考題187
主要參考文獻(xiàn)187
11蛋白質(zhì)組學(xué)189
11.1概述189
11.1.1基本概念189
11.1.2蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史190
11.1.3蛋白質(zhì)組研究的思路和策略191
11.2蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?nèi)容和特點(diǎn)191
11.2.1蛋白質(zhì)組學(xué)的研究?jī)?nèi)容191
11.2.2蛋白質(zhì)組學(xué)的特點(diǎn)193
11.3蛋白質(zhì)組學(xué)研究的技術(shù)方法194
11.3.1高分辨蛋白質(zhì)分離技術(shù)195
11.3.2蛋白質(zhì)快速分析和鑒定技術(shù)199
11.4蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)204
11.4.1蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用204
11.4.2蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)展趨勢(shì)206
思考題207
主要參考文獻(xiàn)207
12蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用209
12.1在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用209
12.1.1抗體工程209
12.1.2抗體酶212
12.1.3抗體偶聯(lián)物213
12.2在藥物研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用214
12.2.1白細(xì)胞介素-2的改造214
12.2.2干擾素的改造215
12.2.3葡激酶的改造216
12.3在工業(yè)和能源領(lǐng)域的應(yīng)用217
12.3.1在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用217
12.3.2在能源領(lǐng)域的應(yīng)用221
12.4在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用222
12.4.1膠原蛋白223
12.4.2明膠223
12.4.3絲素蛋白224
12.4.4彈性蛋白224
12.4.5羊毛角蛋白225
12.4.6植物蛋白225
12.5在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用225
12.5.1基礎(chǔ)理論研究226
12.5.2其他226
思考題227
主要參考文獻(xiàn)228