生物高分子 第7卷 聚酰胺和蛋白质材料 1PDF电子书下载

目录 1

1 核糖体蛋白质合成 1

1.1 引言 1

1.2 历史概况 2

1.3 遗传密码 3

1.3.1 遗传密码的4个碱基 4

1.3.2 突变 5

1.3.3 重编码 5

1.4 翻译器 5

1.4.1 转运RNA 6

1.4.2 核糖体 7

1.4.3 翻译因子 10

1.4.4 信使核糖核酸 11

1.5 蛋白质合成 11

1.5.1 细菌中的翻译起始 12

1.5.2 真核生物中的翻译起始 13

1.5.3 延伸循环 14

1.5.4 终止 18

1.6 真核生物的翻译调节 19

1.7 抑制剂、抗生素和毒素 22

1.8 缩略语 23

1.9 参考文献 24

2.1 引言 25

2 含非天然氨基酸的蛋白质 25

2.2 历史概况 26

2.3 氨基酸的扩展 26

2.4 化学氨酰化 29

2.5 密码子的扩展——四碱基密码子 30

2.6 在核糖体系统四碱基密码子的适应性以及五碱基密码子的扩展 32

2.7 用非天然碱基对扩展密码子系统 33

2.8 用非天然氨基酸氨酰化tRNA体外合成蛋白质 34

2.9 非自然突变蛋白质的纯化与鉴定 35

2.10 用不同的正交四碱基密码子插入多种非天然氨基酸 36

2.11 单非天然氨基酸的随机位点突变 37

2.12 组合体外合成与化学合成技术筛选非天然突变蛋白质及其大规模生产 39

2.13 非自然突变蛋白质的体内合成 40

2.14 特殊功能基团的非自然突变蛋白质例子 41

2.14.1 荧光基团标记 41

2.14.2 蛋白质骨架中的电子传递 42

2.15 前景与展望 43

2.16 缩略语 44

2.17 参考文献 45

3 线状和环状寡聚多肽的非核糖体生物合成 49

3.1 引言 49

3.3 非核糖体多肽合成体系的蛋白质和蛋白质结构域 56

3.3.1 腺嘌呤化结构域 56

3.2 历史简介 56

3.3.2 负责中间产物转运的载体部位 58

3.3.3 缩合结构域和相关的异构化结构域 60

3.3.4 硫酯酶结构域 61

3.3.5 甲基转移酶结构域 62

3.3.6 氧化还原结构域 63

3.4 反应循环 63

3.4.1 多步骤装配线 64

3.4.2 副反应 65

3.5.2 原核生物中非核糖体多肽合成酶簇的结构 66

3.5.1 非核糖体多肽合成酶簇的存在和测定 66

3.5 生物合成基因簇的分离和克隆 66

3.4.3 定制反应 66

3.5.3 真核生物的非核糖体多肽合成酶系统 67

3.6 非核糖体多肽合成酶系统的操纵 67

3.6.1 代谢工程和异源表达 67

3.6.2 程序的遗传改造 68

3.7 前景与展望 68

3.8 缩略语 68

3.9 参考文献 70

4 藻青素 79

4.1 引言 79

4.2 历史概况 80

4.4 化学分析与检测 82

4.3 化学结构 82

4.4.1 藻青素颗粒性多肽的溶解性及分离 83

4.4.2 藻青素颗粒性多肽的分子量和结构 83

4.4.3 藻青素颗粒性多肽的定量 83

4.4.4 成分的变动和藻青素颗粒性多肽类似聚合物 84

4.5 来源 84

4.5.1 蓝细菌来源 84

4.5.2 化能营养细菌来源 85

4.6 功能 88

4.7 生理学 88

4.8 生物化学 89

4.8.3 催化机制 90

4.8.2 藻青素颗粒性多肽合成活性和底物特异性分析 90

4.8.1 初级结构和藻青素颗粒性多肽合成酶的特征结构 90

4.9 分子遗传学 91

4.10 生物降解 92

4.10.1 细胞利用 92

4.10.2 细胞外分解 93

4.11 用生物技术生产CGP 94

4.11.1 用大肠埃希菌异源表达cphA的发酵生产 95

4.11.2 CGP的分离 95

4.11.3 在其他细菌中异源性表达cphA的发酵生产 96

4.11.4 CGP的体外生物合成 96

4.14 缩略语 97

4.13 专利 97

4.12 前景与展望 97

4.15 参考文献 98

5 聚ε-赖氨酸 103

5.1 引言 103

5.2 历史概况 104

5.3 化学结构和稳定性 105

5.4 化学分析与检测 105

5.5 来源 106

5.6 功能 106

5.7 生产 107

5.8 应用 109

5.9 生物降解 110

5.10 生物合成 112

5.11 ε-PL降解酶生理功能的推测 112

5.12 分子遗传学 113

5.13 前景与展望 114

5.14 专利 114

5.15 缩略语 115

5.16 参考文献 115

6 聚γ-谷氨酸 117

6.1 引言 117

6.2 历史概况 118

6.2.1 化学分析 119

6.3 分子结构 123

6.2.2 化学合成 123

分子弹簧 124

6.4 化学修饰 124

6.4.1 酯化 125

6.4.2 交联 125

6.5 生产菌 126

6.5.1 谷氨酸依赖型生产菌 128

6.5.2 谷氨酸非依赖型生产菌 131

6.6 生理学 132

6.6.2 嗜碱生物在细胞表面附近的中和作用 133

6.6.1 感染性炭疽芽孢杆菌逃避免疫保护 133

6.6.3 嗜盐生物在高盐条件下预防急剧失水的机制 134

6.6.4 刺胞动物的渗透压调节 134

6.7 分子遗传学 134

6.7.1 荚膜基因cap 135

6.7.2 聚γ-谷氨酸合成基因pgs 136

6.7.3 调节基因 137

6.8 生物合成 138

6.8.1 聚γ-谷氨酸前体的合成 138

6.8.2 聚γ-谷氨酸生物合成 140

6.9.1 酶的来源 145

6.9.2 酶学研究 145

6.9 生物降解 145

6.9.3 分子遗传学研究 147

6.9.4 应用 147

6.10 潜在应用 148

6.10.1 作为生物可降解塑料和水凝胶 148

6.10.2 生物修复 149

6.10.3 其他应用 151

6.10.4 制造企业 152

6.11 展望与前景 153

6.12 专利 153

6.13 缩略语 154

6.14 专利清单 155

6.15 参考文献 156

7 聚天冬氨酸 165

7.1 引言 165

7.2 历史概况 167

7.3 化学结构 168

7.4 化学分析 168

7.4.1 1H-NMR 168

7.4.2 13C-NMR 169

7.4.3 15N-NMR 169

7.4.4 凝胶渗透层析 170

7.5.2 沉淀滴定法 171

7.5.1 荧光光谱技术 171

7.5 工业检测方法 171

7.4.5 等速电泳 171

7.5.3 聚电解质滴定 172

7.6 生物降解 172

7.7 PASP的生产 174

7.8 市场及应用 177

7.9 专利 178

7.10 前景与展望 182

7.11 缩略语 183

7.12 参考文献 183

8 细胞膜：蛋白质成分与功能 187

8.1 引言 187

生物膜的流体马赛克模型 188

8.2 历史概况 188

8.3 化学结构 189

8.3.1 脂质双分子环境 190

8.3.2 脂质双分子膜的物理特性 191

8.3.3 膜上的多肽 192

8.4 生物膜的组成和结构 200

8.5 基因组学和蛋白质组学 200

8.6 生物功能 201

8.6.1 信息传递 201

8.6.2 物质运输 202

8.6.4 膜蛋白酶类 203

8.6.3 逆浓度梯度的转运 203

8.6.5 膜锚点 204

8.7 前景与展望 204

8.8 专利 204

8.9 缩略语 205

8.10 参考文献 205

9 细菌蛋白质的分泌与定向转运 209

9.1 引言 209

9.2 历史概况 211

9.3 蛋白质定向转运到迁移酶 212

9.3.1 信号肽 212

9.3.2 蛋白质的翻译共定向 213

9.3.3 翻译后的蛋白质定向 215

9.3.4 定向转运途径的集中 216

9.4 迁移酶 216

9.4.1 SecA 217

9.4.2 SecY 218

9.4.3 SecE 219

9.4.4 SecG 220

9.4.5 SecD、SecF和YajC 221

9.4.6 细菌、真核生物、古细菌中保守的蛋白质迁移酶 222

9.5 磷脂在蛋白质迁移中的作用 223

9.6.1 ATP驱动的迁移 224

9.6 蛋白质迁移机制 224

9.6.2 质子动力势驱动的迁移 226

9.6.3 蛋白质传导通道的动力学 226

9.6.4 蛋白质迁移调控 228

9.7 前景与展望 229

9.8 缩略语 229

9.9 参考文献 230

10 自组装对称的蛋白质材料 241

10.1 引言 241

蛋白质促进自组装的特性 242

10.2 历史概况 242

10.4 对称性 243

10.3 化学结构 243

10.4.1 对称元件 244

10.4.2 蛋白质中的对称接触 245

10.4.3 多对称元件 245

10.5 天然存在的对称复合体 248

10.5.1 蛋白质寡聚体 248

10.5.2 二十面体病毒衣壳 250

10.5.3 网格蛋白 251

10.5.4 丝状体 251

10.5.5 细菌表层蛋白 253

10.5.6 蛋白质晶体 254

10.6.3 对称性构建 255

10.6.2 结构域交换 255

10.6 蛋白质复合体的自组装设计 255

10.6.1 卷曲螺旋延伸 255

10.6.4 多价性 257

10.7 蛋白质装配的观察 258

10.7.1 透射电子显微技术 259

10.7.2 低温电子显微技术 259

10.7.3 原子力显微技术 260

10.7.4 X光和电子衍射 260

10.8 应用 260

10.9 专利 261

10.12 参考文献 263

10.11 缩略语 263

10.10 前景与展望 263

11 自组装蛋白质系统：微生物表层 267

11.1 引言 267

11.2 历史概况 268

11.3 表层的存在和超结构 271

11.4 分离和化学性质 273

11.5 分子生物学、遗传学和生物合成 279

11.6 组装和形态生成 283

11.6.1 体内自组装 283

11.6.2 体外自组装 284

11.7 功能前景 286

11.8 生物降解 288

11.9 表层蛋白质的制备 289

11.10 表层蛋白质的应用 290

11.10.1 表层超滤膜 290

11.10.2 表层作为功能性大分子固定的基质 290

11.10.3 基于表层的量杆 292

11.10.4 表层融合蛋白在预先包被次级细胞壁聚合体的支持物上定向再结晶生成的超分子结构 293

11.10.5 表层作为规则排列的纳米颗粒制备模板 295

11.10.6 表层作为功能性脂膜（平面膜或脂质体）的支持结构 297

11.10.7 表层用于疫苗开发 300

11.11 前景与展望 301

11.12 专利 303

11.13 缩略语 303

11.14 参考文献 305

12 真核生物和原核生物的细胞骨架 319

12.1 引言 319

12.2 历史概况 324

12.3 细胞水平细胞骨架的结构原则 325

12.4 真核生物细胞骨架的组成成分、动态特征和相互作用 325

12.4.1 微管 326

12.4.2 微丝 331

12.4.3 中间纤丝 335

12.5.1 细胞学方面 337

12.5 原核生物中的细胞骨架 337

12.5.2 具有特殊功能的细胞骨架成分及其多肽 338

12.5.3 “基本”细胞骨架 342

12.6 真核生物和原核生物细胞骨架多肽的分子特征及其比较 345

12.7 细胞骨架多肽的进化特征 350

12.8 专利 350

12.9 前景与展望 351

12.10 缩略语 351

12.11 参考文献 352

13 酶制剂的工业用途 355

13.1 引言 355

13.2 历史概况 356

13.3 洗涤剂工业用酶 357

13.3.1 简介 357

13.3.2 历史 357

13.3.3 酶制剂的概述 358

13.3.4 最新进展 362

13.3.5 展望 363

13.4 淀粉工业用酶 364

13.4.1 简介 364

13.4.2 历史 365

13.4.3 酶制剂 366

13.5 生物燃料用酶 368

13.4.4 最新进展 368

13.4.5 展望 368

13.5.1 简介 369

13.5.2 历史 370

13.5.3 酶制剂和最新进展 371

13.5.4 展望 374

13.6 纺织工业用酶 375

13.6.1 简介 375

13.6.2 历史 375

13.6.3 酶制剂 376

13.6.4 最新进展 380

13.7.2 用途概述 381

13.7 制浆和造纸工业用酶 381

13.7.1 简介 381

13.7.3 酶制剂 382

13.7.4 展望 386

13.8 酶催化有机合成 387

13.8.1 简介 387

13.8.2 历史 387

13.8.3 酶制剂 388

13.8.4 最新进展 388

13.9.3 酶制剂 389

13.9.2 历史 389

13.9.1 简介 389

13.9 酶在油脂工业中的应用 389

13.8.5 展望 389

13.9.4 最新进展 390

13.9.5 展望 390

13.10 工业酶发现的关键技术 390

13.10.1 自然生物多样性的探索 391

13.10.2 蛋白质优化 395

13.10.3 结论 400

13.11 缩略语 401

13.12 参考文献 401

14.1 简介 411

14 蛋白酶体：蛋白质降解的分子机器 411

14.2 历史概况 415

14.3 20S蛋白酶体的分布和亚基组成 415

14.4 20S蛋白酶体的结构特点 417

14.5 20S蛋白酶体的催化机制 418

14.6 20S蛋白酶体的加工过程和装配 420

14.7 20S蛋白酶体产物的大小分布 422

14.8 19S调节复合物 423

14.9 19S调节因子复合物的组分和亚基 424

14.10 PA28激活因子 427

14.11 前景与展望 427

14.12 缩略语 428

14.13 参考文献 429

15 酶法和化学法修饰蛋白质与聚氨基酸 437

15.1 引言 437

15.2 天然交联材料 438

15.2.1 角蛋白、胶原质和弹性蛋白 438

15.2.2 非脊椎动物体的结构蛋白 440

15.2.3 细胞蛋白质的同类肽交联 443

15.3 参与蛋白质交联的酶 444

15.3.1 赖氨酰氧化酶 444

15.3.2 酪氨酸酶 445

15.3.3 转谷氨酰酶 446

15.4 化学交联 446

15.4.1 双功能交联试剂 447

15.4.2 氧化剂 448

15.4.3 光诱导的交联——多肽侧链的光合二聚化 449

15.4.4 非共价交联——静电相互作用 450

15.5 交联蛋白质和聚氨基酸的材料科学 451

15.5.1 交联水凝胶 452

15.5.2 聚离子复合物材料的配方设计 453

15.5.3 医用黏合剂 456

15.6 前景与展望 457

15.7 缩略语 458

15.8 参考文献 458

索引 463