蛋白质工程 第2版PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 蛋白质工程的起源 1

1.2 蛋白质工程的研究内容 2

1.2.1 蛋白质的基础知识 2

1.2.2 蛋白质的物质准备 3

1.2.3 蛋白质的研究方法 3

1.2.4 蛋白质的改造应用 4

1.3 蛋白质工程与其他学科 5

1.4 蛋白质工程的应用领域 6

思考题 7

主要参考文献 7

2 蛋白质的结构基础 8

2.1 蛋白质的功能及其应用 8

2.1.1 蛋白质的生物学功能 8

2.1.2 蛋白质的应用 9

2.2 蛋白质、氨基酸与多肽链 10

2.2.1 氨基酸 10

2.2.2 蛋白质中常见氨基酸的分类 11

2.2.3 肽 15

2.3 蛋白质的结构 16

2.3.1 蛋白质的一级结构 16

2.3.2 蛋白质的空间结构 16

2.4 蛋白质结构与功能的关系 21

2.4.1 蛋白质一级结构与功能的关系 22

2.4.2 蛋白质的空间结构与功能的关系 23

2.4.3 蛋白质的变性与复性 24

思考题 25

主要参考文献 25

3 蛋白质的表达 27

3.1 蛋白质的原核表达 27

3.1.1 大肠杆菌表达系统 27

3.1.2 枯草芽孢杆菌表达系统 30

3.2 蛋白质的真核表达 32

3.2.1 酵母表达系统 32

3.2.2 昆虫杆状病毒表达系统 38

3.2.3 哺乳动物细胞表达系统 39

思考题 42

主要参考文献 42

4 蛋白质的修饰 44

4.1 蛋白质的化学修饰 44

4.1.1 蛋白质侧链基团的化学修饰 44

4.1.2 蛋白质的位点专一性修饰 46

4.1.3 蛋白质的聚乙二醇（PEG）修饰 47

4.1.4 蛋白质的化学交联和化学偶联 48

4.2 蛋白质的分子生物学改造 49

4.2.1 基因突变技术 49

4.2.2 基因融合技术 54

4.2.3 掺入非天然氨基酸 56

思考题 56

主要参考文献 56

5 蛋白质的物理化学性质 60

5.1 蛋白质热力学函数与蛋白质构象平衡 60

5.1.1 描述蛋白质体系的主要热力学函数 60

5.1.2 蛋白质构象与热运动 61

5.1.3 维持蛋白质构象的作用力 62

5.2 突变与折叠 66

5.2.1 突变与热稳定性 66

5.2.2 蛋白质折叠 67

5.3 蛋白质折叠热力学和动力学 69

5.3.1 蛋白质折叠的热力学研究 70

5.3.2 蛋白质折叠的动力学研究 72

5.3.3 蛋白质构象研究方法 73

思考题 74

主要参考文献 74

6 蛋白质的结构解析 76

6.1 利用X射线晶体衍射技术解析蛋白质结构 76

6.1.1 X射线晶体衍射技术的发展和基本原理 76

6.1.2 蛋白质结晶方法 78

6.1.3 X射线晶体衍射解析蛋白质结构的基本方法 81

6.2 核磁共振波谱法解析蛋白质结构 84

6.2.1 有关核磁共振波谱法的基础理论 84

6.2.2 多维核磁共振技术 86

6.2.3 NMR测定蛋白质空间结构的步骤和关键环节 89

6.2.4 核磁技术的发展与应用 90

6.3 蛋白质结构研究的其他方法 91

6.3.1 电镜三维重构技术 91

6.3.2 质谱技术 91

6.3.3 荧光共振能量转移技术 92

思考题 93

主要参考文献 93

7 蛋白质结构预测 95

7.1 生物信息学与蛋白质工程 95

7.1.1 生物信息学概述 95

7.1.2 生物信息学与蛋白质工程 97

7.1.3 生物信息学与蛋白质组学 97

7.2 蛋白质工程常用数据库 98

7.2.1 核酸数据库 101

7.2.2 蛋白质数据库 106

7.3 蛋白质结构预测 118

7.3.1 蛋白质序列比对 118

7.3.2 蛋白质基本性质分析 121

7.3.3 蛋白质二级结构预测 122

7.3.4 蛋白质结构预测实例 123

思考题 129

主要参考文献 129

8 蛋白质分子设计 131

8.1 概述 131

8.1.1 蛋白质分子设计的基本概念 131

8.1.2 蛋白质分子设计的基本流程 132

8.2 蛋白质分子设计的类型 133

8.2.1 基于天然蛋白质结构的分子设计 133

8.2.2 全新蛋白质的分子设计 136

8.3 蛋白质分子设计中的技术方法 141

8.3.1 同源建模 141

8.3.2 蛋白质二级结构的预测 142

8.3.3 分子动力学模拟 144

8.3.4 基因工程构建设计蛋白质 146

8.4 蛋白质分子设计的应用及发展趋势 146

8.4.1 蛋白质分子设计的应用 146

8.4.2 蛋白质分子设计的发展趋势 149

思考题 149

主要参考文献 149

9 现代生物学技术在蛋白质工程中的应用 151

9.1 蛋白质分析鉴定技术 151

9.1.1 蛋白质芯片技术 151

9.1.2 蛋白质指纹图谱技术 153

9.2 研究蛋白质相互作用技术 154

9.2.1 表面等离子体共振技术 154

9.2.2 酵母双杂交技术 156

9.2.3 细菌双杂交技术 157

9.2.4 荧光能量共振转移 157

9.2.5 双分子荧光互补 159

9.3 表面展示技术 160

9.3.1 噬菌体展示技术 160

9.3.2 核糖体展示技术与mRNA展示技术 162

9.3.3 细菌表面展示技术 163

9.3.4 酵母表面展示技术 164

9.4 其他新蛋白质工程技术 165

9.4.1 原子力显微镜技术 166

9.4.2 蛋白质打靶技术 167

9.4.3 蛋白质分子印迹技术 167

9.4.4 蛋白质截短技术 169

9.4.5 蛋白质错误折叠循环扩增技术 170

思考题 171

主要参考文献 171

10 蛋白质的分离与鉴定 172

10.1 概述 172

10.2 蛋白质的提取 173

10.2.1 细胞的破碎 173

10.2.2 蛋白质的抽提 173

10.3 蛋白质粗分离 174

10.3.1 盐析沉淀 174

10.3.2 等电点沉淀 175

10.3.3 有机溶剂沉淀 176

10.3.4 聚乙二醇沉淀 176

10.3.5 透析 176

10.3.6 超滤 176

10.3.7 超速离心法 177

10.3.8 结晶法 177

10.3.9 其他方法 177

10.4 蛋白质细分离 177

10.4.1 凝胶过滤 178

10.4.2 离子交换层析 180

10.4.3 吸附层析 182

10.4.4 亲和层析 183

10.4.5 蛋白质的含量测定与纯度鉴定 183

思考题 187

主要参考文献 187

11 蛋白质组学 189

11.1 概述 189

11.1.1 基本概念 189

11.1.2 蛋白质组学发展简史 190

11.1.3 蛋白质组研究的思路和策略 191

11.2 蛋白质组学的研究内容和特点 191

11.2.1 蛋白质组学的研究内容 191

11.2.2 蛋白质组学的特点 193

11.3 蛋白质组学研究的技术方法 194

11.3.1 高分辨蛋白质分离技术 195

11.3.2 蛋白质快速分析和鉴定技术 199

11.4 蛋白质组学的应用与发展趋势 204

11.4.1 蛋白质组学的应用 204

11.4.2 蛋白质组学发展趋势 206

思考题 207

主要参考文献 207

12 蛋白质工程的应用 209

12.1 在医学领域的应用 209

12.1.1 抗体工程 209

12.1.2 抗体酶 212

12.1.3 抗体偶联物 213

12.2 在药物研发领域的应用 214

12.2.1 白细胞介素-2的改造 214

12.2.2 干扰素的改造 215

12.2.3 葡激酶的改造 216

12.3 在工业和能源领域的应用 217

12.3.1 在工业生产中的应用 217

12.3.2 在能源领域的应用 221

12.4 在组织工程领域的应用 222

12.4.1 胶原蛋白 223

12.4.2 明胶 223

12.4.3 丝素蛋白 224

12.4.4 弹性蛋白 224

12.4.5 羊毛角蛋白 225

12.4.6 植物蛋白 225

12.5 在其他领域中的应用 225

12.5.1 基础理论研究 226

12.5.2 其他 226

思考题 227

主要参考文献 228