蛋白质工程简明教程PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节　概论 1

一、蛋白质工程的诞生 1

二、蛋白质工程的概念 1

第二节　蛋白质工程研究内容 2

一、蛋白质的结构与功能 2

二、结构、功能设计和预测 2

三、蛋白质结构的修饰 3

第三节　蛋白质工程主要研究技术 3

一、蛋白质结构分析技术 3

二、蛋白质分离纯化 3

三、蛋白质组学 3

第四节　蛋白质工程发展简史 3

第五节　蛋白质工程应用 5

一、研究蛋白质结构与功能的关系 5

二、改变蛋白质特性 5

三、设计和研制新型抗体 6

四、设计和研制多肽及蛋白质类药物 6

五、设计生物计算机 7

参考文献 7

第二章　蛋白质的结构与功能 9

第一节　蛋白质的基本结构单位及蛋白质一级结构 9

一、蛋白质的分子组成 9

二、肽与多肽链 12

三、蛋白质一级结构 13

第二节　蛋白质的二级结构 13

一、肽键平面——二级结构的基础 13

二、稳定蛋白质空间构象的作用力 14

三、蛋白质二级结构的基本形式 15

第三节 蛋白质的超二级结构和结构域 20

一、超二级结构 20

二、结构域 22

第四节 蛋白质的三级结构和四级结构 23

一、蛋白质的三级结构 23

二、蛋白质的四级结构 24

第五节　蛋白质结构与功能的关系 25

一、蛋白质一级结构与功能的关系 25

二、蛋白质空间构象与功能的关系 26

本章小结 27

参考文献 28

第三章　蛋白质结构分析技术 29

第一节　蛋白质的氨基酸序列分析技术 29

一、化学方法 29

二、基因方法 32

三、蛋白质测定的新技术 32

四、蛋白质分子中二硫键和酰胺基位置的确定 34

第二节　X射线晶体衍射分析 34

一、分析原理 35

二、分析步骤 36

三、现状与展望 37

四、技术的局限性 38

第三节　核磁共振 38

一、基本原理 39

二、NMR测定蛋白质溶液三级结构 40

三、生物NMR实验技术 41

四、NMR在蛋白质研究中的应用 42

五、展望 43

第四节　质谱技术 44

一、质谱技术的分类及原理 44

二、质谱技术在蛋白质结构测定中的应用 46

第五节　生物三维电子显微学 49

一、概述 49

二、三维电子显微学基本原理 50

三、低温电镜技术 51

四、生物电镜成像相关的几个因素 52

五、生物三维电镜的应用领域 53

本章小结 56

参考文献 57

第四章　蛋白质结构预测 58

第一节　蛋白质的序列分析 58

一、序列同源性分析 58

二、双重序列对比 59

三、多重序列对比 63

第二节　蛋白质二级结构的预测 66

第三节　蛋白质三维结构的预测 67

一、三维结构的预测方法 67

二、同源模型化方法 68

第四节 蛋白质结构预测中的主要生物信息学资源 69

一、常用的蛋白质序列数据库 69

二、常用的蛋白质结构数据库 71

第五节　应用生物信息学方法预测蛋白质结构 72

一、蛋白质序列检索 72

二、蛋白质基本性质分析 73

第六节　蛋白质结构预测实例 74

本章小结 75

参考文献 76

第五章　蛋白质的修饰与克隆表达 77

第一节　蛋白质的化学修饰 77

一、蛋白质侧链基团的修饰反应 78

二、基于蛋白质片段的嵌合修饰 80

三、蛋白质位点专一性的修饰 81

四、蛋白质的PEG修饰 82

第二节　蛋白质的分子生物学改造 83

一、基因突变技术 83

二、基因融合 87

第三节　蛋白质的克隆表达 88

一、目的基因的获得 88

二、基因工程载体 91

三、目的序列与载体的连接 95

四、基因序列导入细胞 96

五、目的基因序列克隆的筛选与鉴定 97

本章小结 98

参考文献 99

第六章 蛋白质纯化 100

第一节　蛋白质分离纯化概述 100

一、蛋白质纯化的原理 100

二、分离纯化的方法 100

三、蛋白质分离纯化的一般程序 100

第二节　纯化前处理 102

一、细胞破碎方法 102

二、蛋白质提取 104

第三节　蛋白质的初级纯化 105

一、沉淀法 105

二、透析 108

三、超滤 109

第四节　色谱技术 109

一、吸附色谱 110

二、凝胶色谱 111

三、离子交换色谱 112

四、亲和色谱 114

五、高效液相色谱 116

六、分配色谱 118

七、疏水色谱 118

八、聚焦色谱 119

本章小结 119

参考文献 120

第七章　蛋白质分子设计 121

第一节　概述 121

一、蛋白质分子设计的概念与意义 121

二、蛋白质设计的分类 121

三、蛋白质设计的基础 121

四、蛋白质分子设计的流程 122

第二节　部分氨基酸的突变 123

一、根据结构信息确定碱基突变 124

二、随机突变 124

三、缺失突变分析和接头分区突变 124

四、利用蛋白质的同源性确定功能残基 125

五、翻译后修饰位点突变 127

第三节　天然蛋白质的剪裁 128

一、抗体剪裁 128

二、蛋白质关键残基嫁接 131

第四节　蛋白质分子全新设计 132

一、蛋白质分子全新设计的程序 132

二、蛋白质结构的全新设计 133

三、蛋白质功能的全新设计 135

四、蛋白质全新设计的现状和前景 137

本章小结 137

参考文献 137

第八章 蛋白质组学 139

第一节　概述 139

一、蛋白质组的概念 139

二、蛋白质组学的研究历史 140

三、蛋白质组学的研究内容 142

四、蛋白质组学的特点 143

第二节　蛋白质组学研究技术 145

一、二维聚丙烯酰胺凝胶电泳技术 145

二、质谱技术 148

三、酵母双杂交体系 153

四、蛋白质芯片技术 154

第三节 蛋白质组学的应用和发展趋势 155

一、蛋白质组学与微生物 155

二、蛋白质组学与医学 155

三、蛋白质组学与药学 156

四、蛋白质组学研究中存在的问题及前景展望 156

本章小结 157

参考文献 158

第九章　蛋白质工程的应用 159

第一节　蛋白质工程在医药中的应用 159

一、抗体工程的应用 159

二、抗体酶的应用 163

三、融合蛋白质的应用 165

四、蛋白质工程酶的应用 166

第二节　蛋白质工程酶在食品、轻工业中的应用 167

一、在食品、饮料和酿造业中的应用 167

二、在轻工业中的应用 174

第三节　蛋白质工程在农牧业中的应用 175

一、在畜牧业中的应用 175

二、在农业生产中的应用 176

第四节　蛋白质工程在环境保护中的应用 177

一、水的净化 177

二、清除白色污染 177

三、环境监测 177

四、处理工业“三废” 177

本章小结 178

参考文献 178