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第1章 从生物有机化学到化学生物学 张礼和 1

1.1 酶化学的研究推动了生物有机化学的发展 2

1.2 化学对生命体系很多复杂过程的研究推动了化学生物学的发展 8

1.3 化学生物学的进展将推动研究生物的复杂体系 11

参考文献 14

第2章 生物大分子研究进展 15

2.1 核酸动态学 席真，张偌瑜 15

2.1.1 核酸的结构 15

2.1.2 对核酸的识别与作用 23

2.1.3 基于核酸动态学的衍生技术 32

参考文献 40

2.2 蛋白质组学 杨芃原，贺福初，夏其昌 45

2.2.1 蛋白质组学现状和发展趋势 45

2.2.2 蛋白质组学技术平台 47

2.2.3 人类蛋白质组学和疾病蛋白质组学 52

2.2.4 与其他组学的交叉 55

2.2.5 蛋白质组学将来的发展和挑战 56

参考文献 57

2.3 金属蛋白的结构-性质-反应-功能关系的研究 黄仲贤 58

2.3.1 血红素金属蛋白 59

2.3.2 细胞色素b5的组成和结构 61

2.3.3 表面带负电荷残基的研究 62

2.3.4 血红素疏水腔中疏水残基的研究 67

2.3.5 细胞色素bs和细胞色素c之间的电子传递 70

参考文献 75

2.4 寡糖的合成与糖微阵列技术 叶新山 77

2.4.1 寡糖的液相合成 77

2.4.2 寡糖的固相合成 80

2.4.3 酶催化的寡糖合成 81

2.4.4 糖库的合成 83

2.4.5 糖的微阵列技术 86

参考文献 90

2.5.1 概述 91

2.5 糖生物学 张页 91

2.5.2 生物体合成的糖类和含糖物质 94

2.5.3 糖基化与糖链信息的多样性 96

2.5.4 糖链介导的相互作用 99

2.5.5 细胞表面的糖类 103

2.5.6 细胞内部膜限区室中的糖类 108

2.5.7 糖免疫学与疾病防治 109

2.5.8 糖蛋白的糖链改造和人源化 114

参考文献 117

3.1.1 遗传学 121

第3章 新一代治疗方法与药物化学 121

3.1 化学基因组学 向晶，陈家华，杨震 121

3.1.2 化学基因组学提出的背景和意义 122

3.1.3 化学基因组学主要用到的三项技术 128

3.1.4 结束语 137

参考文献 138

3.2 化学生物学方式研究代谢型谷氨酸受体信号传导通路及其功能的一些例子 马大为 140

参考文献 147

3.3 以核酸为作用靶的药物研究 张亮仁，张礼和 148

3.3.1 概述 148

3.3.2 反义寡核苷酸药物研究 149

3.3.3 反义寡核苷酸的化学修饰 152

3.3.4 RNA干扰 157

3.3.5 基于RNA三维结构的氨基糖苷类药物研究 158

参考文献 163

3.4 虚拟筛选与虚拟库技术 肖军海，李松 164

3.4.1 引言 164

3.4.2 虚拟筛选研究进展 166

3.4.3 基于分子多样性的虚拟库技术 177

3.4.4 虚拟筛选应用实例 181

3.4.5 展望 185

参考文献 186

第4章 生物催化与生物合成 189

4.1 代谢工程与组合生物合成 刘文，唐功利；沈舞 189

4.1.1 从分子水平深入复杂天然产物的生物合成、克隆生物合成基因簇的方法 192

4.1.2 酶学水平上天然产物生物合成的途径和机制及其组合生物合成 198

4.1.3 代谢工程和组合生物合成的DNA重组技术 208

4.1.4 展望——代谢工程和组合生物合成面临的问题及今后的发展方向 210

参考文献 212

4.2 定向进化技术的回顾与展望 李爽，徐丽华，林章凛 215

4.2.1 表达体系 218

4.2.2 文库的构建 219

4.2.3 筛选或选择策略 221

4.2.4 结束语 222

参考文献 222

4.3 酶催化还原反应 李祖义 224

4.3.1 引言 224

4.3.2 酶还原反应机理 224

4.3.3 生物催化剂的形态：纯酶和全细胞 226

4.3.4 酶的来源 227

4.3.5 生物还原反应对映选择性控制 228

4.3.6 通过基因方法改良用于还原反应的脱氢酶 238

4.3.7 生物还原制备手性药物实例 242

4.3.8 结束语 249

参考文献 250

4.4 腈的对映选择性生物转化反应 高明，袁红杰，王梅祥 253

4.4.1 概述 253

4.4.2 腈的生物水解 254

4.4.3 外消旋腈的对映选择性生物转化 257

4.4.4 二腈的立体选择性生物转化 269

4.4.5 结论和展望 270

参考文献 271

5.1.2 β-多肽 275

5.1.1 引言 275

5.1 β-多肽及其类似物 杨丹，陈飞，张丹维，吴云东 275

第5章 分子识别、组装及生物体系模拟 275

5.1.3 β-多肽的生物活性 283

5.1.4 γ多肽与？多肽 288

5.1.5 氨氧基酸多肽 291

5.1.6 总结 295

参考文献 295

5.2 金属水解酶模拟的合成模型 陈传峰 298

5.2.1 引言 298

5.2.2 肽酶模拟的合成模型 299

5.2.3 磷酸酯酶模拟的合成模型 301

5.2.4 尿酶模拟的合成模型 308

5.2.5 腈水合酶模拟的合成模型 310

5.2.6 总结 314

参考文献 314

第6章 化学生物学研究新技术、新方法 317

6.1 芯片技术 殷学锋，方肇伦 317

6.1.1 概述 317

6.1.2 微流控芯片技术 318

6.1.3 微阵列（生物）芯片技术 336

参考文献 340

6.2.1 蛋白质溶液空间结构的测定 345

6.2 生物核磁共振 林东海 345

6.2.2 蛋白质-配体相互作用的研究 351

6.2.3 用NMR研究蛋白质动力学 359

参考文献 364

6.3 生物质谱 钱小红，王京兰，戴舒佳，应万涛 365

6.3.1 概述 365

6.3.2 质谱的历史沿革与生物质谱的产生 366

6.3.3 生物质谱的原理与仪器 368

6.3.4 生物质谱的应用 375

参考文献 389

6.4 生物传感器 董绍俊，郏建波 390

6.4.1 生物传感器的发展过程 391

6.4.2 生物传感器的制备 394

6.4.3 溶胶—凝胶法 397

6.4.4 流动注射分析（FIA）及微型化 401

6.4.5 纳米技术在生物传感器中的应用 402

6.4.6 生物传感器的应用及展望 403

参考文献 405

6.5 单细胞检测 邵元华 408

6.5.1 引言 408

6.5.2 单细胞操纵 409

6.5.3 单细胞图像分析 411

6.5.4 实时动态检测单细胞 415

6.5.5 单细胞分析化学研究平台 417

6.5.6 展望 418

参考文献 418

6.6 生物分子和生物体原位、实时、在线分析和检测 徐静娟，陈洪渊 420

6.6.1 活体分析中的微透析法 421

6.6.2 活体分析和检测中的电化学微传感器 422

6.6.3 光学成像检测技术实时检测化学生物学过程 428

参考文献 430

6.7 扫描隧道显微术在生物科学研究中的应用 张慧敏，万立骏 432

6.7.1 扫描隧道显微镜工作原理 433

6.7.2 与生物相关的有机小分子在固体表面的吸附研究 437

6.7.3 生物大分子在固体表面的吸附 450

参考文献 455

6.8 表面等离子体共振 陈义 456

6.8.1 引言 456

6.8.2 基本原理 458

6.8.3 仪器 463

6.8.4 方法发展与应用 468

6.8.5 发展动态 482

参考文献 484

6.9 单分子检测 麻宝成，林毅，方晓红 487

6.9.1 单分子荧光显微术 488

6.9.2 单分子力显微术 492

6.9.3 展望 496

参考文献 496

6.10 小分子与蛋白质靶分子相互作用研究方法及应用 沈旭，蒋华良，余长缨，陈莉莉 498

6.10.1 引言 498

6.10.2 小分子与生物大分子的相互作用方式 498

6.10.3 研究小分子与靶标蛋白相互作用的方法 500

6.10.4 研究蛋白质与小分子作用实例 515

6.10.5 展望 526

参考文献 526