目錄
第一章緒論1
第一節(jié)酶的發(fā)展史1
（一）人類對(duì)酶的認(rèn)識(shí)歷程1
（二）分子水平的酶化學(xué)研究2
（三）原子水平的酶化學(xué)研究3
（四）酶化學(xué)研究的新階段4
第二節(jié)酶的分類4
（一）蛋白質(zhì)類酶4
（二）核酸類酶6
（三）人工模擬酶6
第三節(jié)酶促化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)7
（一）酶和化學(xué)催化劑的區(qū)別與共性7
（二）酶促反應(yīng)的特點(diǎn)8
參考文獻(xiàn)9
第二章酶結(jié)構(gòu)的化學(xué)本質(zhì)10
第一節(jié)酶的化學(xué)組成10
（一）蛋白質(zhì)類酶10
（二）核酶11
（三）人工模擬酶13
第二節(jié)酶的結(jié)構(gòu)與分類14
（一）酶的空間結(jié)構(gòu)14
（二）酶結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵14
（三）酶的種類17
第三節(jié)酶的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系18
（一）酶的活性中心與必需基團(tuán)19
（二）同工酶21
（三）研究酶活性中心的方法23
第四節(jié)輔因子化學(xué)本質(zhì)及功能26
（一）催化型輔因子——磷酸吡哆醛類28
（二）載體型輔因子——輔酶NAD類30
（三）底物型輔因子——S-腺苷甲硫氨酸類32
參考文獻(xiàn)34
第三章酶功能的化學(xué)基礎(chǔ)35
第一節(jié)酶催化的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)35
（一）酶催化的高效性35
（二）酶催化的特異性37
（三）酶專一性的三種學(xué)說39
第二節(jié)鄰近效應(yīng)和定向效應(yīng)40
（一）鄰近效應(yīng)40
（二）定向效應(yīng)41
第三節(jié)酶的催化機(jī)制及案例42
（一）酶的催化機(jī)制42
（二）酶催化機(jī)制的研究實(shí)例45
第四節(jié)酶催化過渡態(tài)理論及其在藥物設(shè)計(jì)中的應(yīng)用49
（一）過渡態(tài)理論50
（二）基于酶催化過渡態(tài)的農(nóng)藥設(shè)計(jì)50
（三）基于酶催化過渡態(tài)的醫(yī)藥設(shè)計(jì)52
（四）展望53
參考文獻(xiàn)54
第四章酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)56
第一節(jié)酶活性測(cè)試方法56
（一）基于光信號(hào)的酶活性測(cè)試方法57
（二）基于電信號(hào)的酶活性測(cè)試方法60
（三）基于熱信號(hào)的酶活性測(cè)試方法61
（四）其他方法61
第二節(jié)影響酶促反應(yīng)的因素62
（一）溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響62
（二）pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響63
（三）抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響64
（四）激活劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響65
（五）底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響66
第三節(jié)簡(jiǎn)單體系的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)67
（一）米氏方程67
（二）米氏動(dòng)力學(xué)參數(shù)的含義67
（三）Km和Vmax的測(cè)定68
第四節(jié)復(fù)雜體系的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)70
（一）序列反應(yīng)70
（二）乒乓反應(yīng)71
（三）雙底物反應(yīng)的酶催化動(dòng)力學(xué)71
參考文獻(xiàn)73
第五章酶抑制動(dòng)力學(xué)74
第一節(jié)抑制劑的分類74
（一）不可逆抑制劑74
（二）可逆抑制劑75
第二節(jié)酶的不可逆抑制的動(dòng)力學(xué)78
（一）簡(jiǎn)單的不可逆抑制79
（二）底物存在下的簡(jiǎn)單不可逆抑制80
（三）時(shí)間依賴性的簡(jiǎn)單不可逆抑制82
（四）在底物存在下時(shí)間依賴性的簡(jiǎn)單不可逆抑制83
第三節(jié)經(jīng)典可逆抑制的動(dòng)力學(xué)表征85
（一）競(jìng)爭(zhēng)性抑制85
（二）反競(jìng)爭(zhēng)性抑制86
（三）混合型抑制87
第四節(jié)慢結(jié)合抑制劑的動(dòng)力學(xué)表征88
（一）慢結(jié)合抑制劑的反應(yīng)曲線91
（二）慢結(jié)合反應(yīng)式的區(qū)分94
（三）抑制劑與酶的相互作用類型97
（四）可逆抑制劑的鑒定98
（五）慢結(jié)合抑制劑的實(shí)例99
參考文獻(xiàn)100
第六章酶在合成中的應(yīng)用102
第一節(jié)酶在生物合成中的應(yīng)用102
（一）硫肽類抗生素藥物的生物合成102
（二）脂肪酶在生物合成中的應(yīng)用103
（三）β-胡蘿卜素的生物合成105
第二節(jié)酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用105
（一）有機(jī)合成中常見的酶的類型106
（二）酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用實(shí)例112
參考文獻(xiàn)116
第七章酶在藥物發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用117
第一節(jié)酶是重要的醫(yī)藥和農(nóng)藥靶標(biāo)117
（一）酶是一類重要的藥物117
（二）酶是重要的醫(yī)藥靶標(biāo)117
（三）酶是重要的農(nóng)藥靶標(biāo)121
第二節(jié)靶向酶的藥物分子設(shè)計(jì)及實(shí)例122
（一）藥物分子設(shè)計(jì)的發(fā)展122
（二）基于靶酶的藥物設(shè)計(jì)125
（三）藥物靶標(biāo)在藥物開發(fā)及疾病治療中的實(shí)例125
第三節(jié)靶向酶的農(nóng)藥研發(fā)126
（一）農(nóng)藥的重要性簡(jiǎn)介126
（二）農(nóng)藥的分類127
（三）農(nóng)藥靶酶的分類127
（四）靶向酶的農(nóng)藥研發(fā)實(shí)例128
（五）展望132
參考文獻(xiàn)133
第八章靶向酶的探針及其應(yīng)用136
第一節(jié)酶在疾病診斷中的重要作用136
（一）體液中酶含量的變化是疾病的重要診斷指標(biāo)136
（二）基于酶測(cè)定重要標(biāo)志物含量的變化是疾病診斷的重要手段138
（三）基于酶的癌癥成像與診斷138
第二節(jié)酶的小分子熒光探針的設(shè)計(jì)策略139
（一）底物型小分子酶熒光探針140
（二）抑制劑型熒光探針141
（三）熒光信號(hào)機(jī)制142
第三節(jié)水解酶探針145
（一）靶向羧酸酯酶的小分子熒光探針145
（二）靶向膽堿酯酶的小分子熒光探針146
（三）人中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶的小分子熒光探針149
第四節(jié)氧化還原酶探針151
第五節(jié)轉(zhuǎn)移酶探針152
參考文獻(xiàn)155
第九章酶的從頭設(shè)計(jì)及應(yīng)用159
第一節(jié)酶的理性設(shè)計(jì)——從頭設(shè)計(jì)159
（一）從頭設(shè)計(jì)方法類型161
（二）酶蛋白結(jié)構(gòu)的從頭設(shè)計(jì)163
（三）酶蛋白功能的從頭設(shè)計(jì)165
第二節(jié)酶的從頭設(shè)計(jì)應(yīng)用165
（一）Kemp消除酶167
（二）Diels-Alderase167
（三）逆醛醇反應(yīng)的酶168
參考文獻(xiàn)169
第十章仿生化學(xué)與模擬酶171
第一節(jié)仿生化學(xué)171
第二節(jié)模擬酶172
（一）模擬酶的概念172
（二）模擬酶的分類175
參考文獻(xiàn)184
第十一章納米酶186
第一節(jié)納米酶的類型186
（一）水解酶樣納米酶186
（二）過氧化物酶樣納米酶187
（三）超氧化物歧化酶模擬物187
（四）氧化酶樣納米酶188
（五）多酶模擬納米酶/多功能納米酶188
第二節(jié)工程納米酶的活性和選擇性189
（一）大小189
（二）形狀和形態(tài)189
（三）組成190
（四）其他190
第三節(jié)應(yīng)用190
（一）體外傳感190
（二）體內(nèi)傳感193
（三）成像194
（四）抗炎/抗菌/抗病毒195
（五）神經(jīng)疾病治療及細(xì)胞保護(hù)196
（六）癌癥治療197
（七）環(huán)境保護(hù)及其他198
參考文獻(xiàn)199