目錄
第二版前言
第一版前言
1緒論1
1.1蛋白質工程的起源1
1.2蛋白質工程的研究內容2
1.2.1蛋白質的基礎知識2
1.2.2蛋白質的物質準備3
1.2.3蛋白質的研究方法3
1.2.4蛋白質的改造應用4
1.3蛋白質工程與其他學科5
1.4蛋白質工程的應用領域6
思考題7
主要參考文獻7
2蛋白質的結構基礎8
2.1蛋白質的功能及其應用8
2.1.1蛋白質的生物學功能8
2.1.2蛋白質的應用9
2.2蛋白質、氨基酸與多肽鏈10
2.2.1氨基酸10
2.2.2蛋白質中常見氨基酸的分類11
2.2.3肽15
2.3蛋白質的結構16
2.3.1蛋白質的一級結構16
2.3.2蛋白質的空間結構16
2.4蛋白質結構與功能的關系21
2.4.1蛋白質一級結構與功能的關系22
2.4.2蛋白質的空間結構與功能的關系23
2.4.3蛋白質的變性與復性24
思考題25
主要參考文獻25
3蛋白質的表達27
3.1蛋白質的原核表達27
3.1.1大腸桿菌表達系統(tǒng)27
3.1.2枯草芽孢桿菌表達系統(tǒng)30
3.2蛋白質的真核表達32
3.2.1酵母表達系統(tǒng)32
3.2.2昆蟲桿狀病毒表達系統(tǒng)38
3.2.3哺乳動物細胞表達系統(tǒng)39
思考題42
主要參考文獻42
4蛋白質的修飾44
4.1蛋白質的化學修飾44
4.1.1蛋白質側鏈基團的化學修飾44
4.1.2蛋白質的位點專一性修飾46
4.1.3蛋白質的聚乙二醇(PEG)修飾47
4.1.4蛋白質的化學交聯(lián)和化學偶聯(lián)48
4.2蛋白質的分子生物學改造49
4.2.1基因突變技術49
4.2.2基因融合技術54
4.2.3摻入非天然氨基酸56
思考題56
主要參考文獻56
5蛋白質的物理化學性質60
5.1蛋白質熱力學函數與蛋白質構象平衡60
5.1.1描述蛋白質體系的主要熱力學函數60
5.1.2蛋白質構象與熱運動61
5.1.3維持蛋白質構象的作用力62
5.2突變與折疊66
5.2.1突變與熱穩(wěn)定性66
5.2.2蛋白質折疊67
5.3蛋白質折疊熱力學和動力學69
5.3.1蛋白質折疊的熱力學研究70
5.3.2蛋白質折疊的動力學研究72
5.3.3蛋白質構象研究方法73
思考題74
主要參考文獻74
6蛋白質的結構解析76
6.1利用X射線晶體衍射技術解析蛋白質結構76
6.1.1X射線晶體衍射技術的發(fā)展和基本原理76
6.1.2蛋白質結晶方法78
6.1.3X射線晶體衍射解析蛋白質結構的基本方法81
6.2核磁共振波譜法解析蛋白質結構84
6.2.1有關核磁共振波譜法的基礎理論84
6.2.2多維核磁共振技術86
6.2.3NMR測定蛋白質空間結構的步驟和關鍵環(huán)節(jié)89
6.2.4核磁技術的發(fā)展與應用90
6.3蛋白質結構研究的其他方法91
6.3.1電鏡三維重構技術91
6.3.2質譜技術91
6.3.3熒光共振能量轉移技術92
思考題93
主要參考文獻93
7蛋白質結構預測95
7.1生物信息學與蛋白質工程95
7.1.1生物信息學概述95
7.1.2生物信息學與蛋白質工程97
7.1.3生物信息學與蛋白質組學97
7.2蛋白質工程常用數據庫98
7.2.1核酸數據庫101
7.2.2蛋白質數據庫106
7.3蛋白質結構預測118
7.3.1蛋白質序列比對118
7.3.2蛋白質基本性質分析121
7.3.3蛋白質二級結構預測122
7.3.4蛋白質結構預測實例123
思考題129
主要參考文獻129
8蛋白質分子設計131
8.1概述131
8.1.1蛋白質分子設計的基本概念131
8.1.2蛋白質分子設計的基本流程132
8.2蛋白質分子設計的類型133
8.2.1基于天然蛋白質結構的分子設計133
8.2.2全新蛋白質的分子設計136
8.3蛋白質分子設計中的技術方法141
8.3.1同源建模141
8.3.2蛋白質二級結構的預測142
8.3.3分子動力學模擬144
8.3.4基因工程構建設計蛋白質146
8.4蛋白質分子設計的應用及發(fā)展趨勢146
8.4.1蛋白質分子設計的應用146
8.4.2蛋白質分子設計的發(fā)展趨勢149
思考題149
主要參考文獻149
9現代生物學技術在蛋白質工程中的應用151
9.1蛋白質分析鑒定技術151
9.1.1蛋白質芯片技術151
9.1.2蛋白質指紋圖譜技術153
9.2研究蛋白質相互作用技術154
9.2.1表面等離子體共振技術154
9.2.2酵母雙雜交技術156
9.2.3細菌雙雜交技術157
9.2.4熒光能量共振轉移157
9.2.5雙分子熒光互補159
9.3表面展示技術160
9.3.1噬菌體展示技術160
9.3.2核糖體展示技術與mRNA展示技術162
9.3.3細菌表面展示技術163
9.3.4酵母表面展示技術164
9.4其他新蛋白質工程技術165
9.4.1原子力顯微鏡技術166
9.4.2蛋白質打靶技術167
9.4.3蛋白質分子印跡技術167
9.4.4蛋白質截短技術169
9.4.5蛋白質錯誤折疊循環(huán)擴增技術170
思考題171
主要參考文獻171
10蛋白質的分離與鑒定172
10.1概述172
10.2蛋白質的提取173
10.2.1細胞的破碎173
10.2.2蛋白質的抽提173
10.3蛋白質粗分離174
10.3.1鹽析沉淀174
10.3.2等電點沉淀175
10.3.3有機溶劑沉淀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結晶法177
10.3.9其他方法177
10.4蛋白質細分離177
10.4.1凝膠過濾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蛋白質的含量測定與純度鑒定183
思考題187
主要參考文獻187
11蛋白質組學189
11.1概述189
11.1.1基本概念189
11.1.2蛋白質組學發(fā)展簡史190
11.1.3蛋白質組研究的思路和策略191
11.2蛋白質組學的研究內容和特點191
11.2.1蛋白質組學的研究內容191
11.2.2蛋白質組學的特點193
11.3蛋白質組學研究的技術方法194
11.3.1高分辨蛋白質分離技術195
11.3.2蛋白質快速分析和鑒定技術199
11.4蛋白質組學的應用與發(fā)展趨勢204
11.4.1蛋白質組學的應用204
11.4.2蛋白質組學發(fā)展趨勢206
思考題207
主要參考文獻207
12蛋白質工程的應用209
12.1在醫(yī)學領域的應用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)領域的應用214
12.2.1白細胞介素-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)和能源領域的應用217
12.3.1在工業(yè)生產中的應用217
12.3.2在能源領域的應用221
12.4在組織工程領域的應用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在其他領域中的應用225
12.5.1基礎理論研究226
12.5.2其他226
思考題227
主要參考文獻228