第一章 酶学与酶工程 2
第一节 酶工程概述 2
酶与酶工程 2
酶工程简介 3
第二节 酶的分类、组成、结构特点和作用机制 4
酶的分类 4
酶的组成和结构特点 5
酶的作用机制 6
第三节 酶作为催化剂的显著特点 10
催化能力 10
专一性 11
调节性 12
第四节 影响酶活性的因素 13
酶的测定 13
酶联测定法 14
酶速度 14
底物浓度 14
酶浓度 15
温度 15
pH 15
第五节 酶动力学和抑制作用 16
米-曼模式 16
Lineweaver-Burk作图 16
酶的抑制作用 17
不可逆抑制作用 17
可逆的竞争性抑制 17
可逆的非竞争性抑制 18
第六节 蛋白质、酶和重组蛋白的分离纯化 18
蛋白质纯化的一般考虑 19
蛋白质的粗分离 20
蛋白质的大规模分离纯化 25
总结与展望 30
参考文献 30
第二章 酶与细胞的固定化 34
第一节 酶的固定化 34
固定化酶的定义 34
固定化酶的制备原则 34
酶的固定化方法 35
固定化酶的性质 42
影响固定化酶性能的因素 44
第二节 辅酶的固定化 47
辅酶的定义及分类 47
辅酶的固定化方法 48
辅因子的固定化方法 51
辅酶的再生 51
辅因子的再生 52
第三节 细胞的固定化 53
固定化细胞分类、形态特征和生理状态 54
固定化细胞的制备 54
固定化细胞的性质 55
第四节 固定化酶和固定化细胞的表征 57
评价固定化酶（细胞）的指标 57
载体活化程度和固定化配基密度的测定 58
亲和技术中固定化配基的容量和活性的测量 58
比活性的测量 59
第五节 固定化酶与固定化细胞的应用研究进展 59
生物化学及分子生物学基础研究 59
亲和分离系统 62
药物控释载体 64
生物传感器 65
其他 69
总结与展望 72
参考文献 72
第三章 酶的化学修饰 75
第一节 化学修饰的方法学 75
修饰反应专一性的控制 75
修饰程度和修饰部位的测定 77
化学修饰结果的解释 78
第二节 酶蛋白侧链的化学修饰 78
羧基的化学修饰 79
氨基的化学修饰 79
精氨酸胍基的化学修饰 79
巯基的化学修饰 81
组氨酸咪唑基的化学修饰 81
色氨酸吲哚基的化学修饰 82
酪氨酸残基和脂肪族羟基的化学修饰 82
甲硫氨酸甲硫基的化学修饰 83
第三节 酶的亲和修饰 83
亲和标记 84
外生亲和试剂与光亲和标记 84
第四节 酶的化学交联 85
第五节 酶化学修饰的应用 86
化学修饰在酶的结构与功能研究中的应用 86
化学修饰酶在医药和生物技术中的应用 87
酶化学修饰的局限性 98
第六节 酶化学修饰的研究进展 99
非特异性的化学修饰 99
位点专一性的化学修饰 100
结合定点突变和化学修饰的位点选择性化学修饰 100
总结与展望 100
参考文献 101
第四章 酶蛋白的稳定性和稳定化 102
第一节 酶蛋白的稳定性及其变性机理 102
酶蛋白稳定性的分子原因 102
测定蛋白质稳定性的方法 104
蛋白质不可逆失活的原因和机理 106
第二节 酶蛋白的稳定化 110
固定化 110
非共价修饰 111
化学修饰 112
蛋白质工程 115
酶的失活和再活化 117
第三节 酶蛋白稳定化研究进展 117
应用纳米材料进行酶的稳定化 117
应用胶囊进行酶的稳定化 118
电解液及离子流体用于酶的稳定化 119
乙醛酰琼脂糖被广泛的用于酶的稳定化 119
环糊精衍生物对酶的稳定作用 120
总结与展望 123
参考文献 123
第五章 非水酶学 125
第一节 非水酶学中的反应介质 126
水-有机溶剂单相系统 126
水-有机溶剂两相系统 126
含有表面活性剂的乳液或微乳液系统 126
微水有机溶剂单相系统 127
无溶剂或少溶剂反应系统 127
超临界流体系统 127
离子液体 128
气相反应介质 129
第二节 非水介质中酶的结构与性质 129
非水介质中酶的结构 129
非水介质中酶的性质 132
第三节 影响非水介质中酶催化的因素以及调控策略 140
有机溶剂 141
水 145
添加剂 150
生物印记 152
化学修饰 152
固定化酶 153
温度 154
pH和离子强度 154
超声辐射 155
蛋白质工程和抗体酶技术 156
第四节 非水介质中酶催化的典型反应 156
C—O键的形成 156
C—N键的反应 158
C—C键的形成 158
还原反应 159
氧化反应 159
异构化反应 160
C—X的反应——卤化反应 160
第五节 非水介质中酶催化的应用 161
酯的合成 161
肽的合成 164
高分子的合成与改性 165
光学活性化合物的制备 172
总结与展望 174
参考文献 175
第六章 人工酶 177
第一节 概述 178
人工酶的概念 178
人工酶的理论基础 178
第二节 合成酶 179
主-客体酶模型 179
胶束人工模拟酶 188
肽酶 189
半合成酶 190
聚合物人工酶 192
第三节 印记酶 193
分子印记技术概述 193
分子印记酶 199
生物印记酶 203
第四节 人工酶研究进展 206
总结与展望 207
参考文献 208
第七章 抗体酶 211
第一节 抗体酶的制备方法 211
稳定过渡态法 211
抗体与半抗原互补法 211
熵阱法 211
多底物类似物法 212
抗体结合部位修饰法 213
蛋白质工程法 213
抗体库法 213
第二节 抗体酶活性部位修饰 214
定点突变 214
化学修饰法 214
第三节 抗体酶的结构 216
第四节 抗体酶的应用 217
抗体酶在有机合成中的应用 217
阐明化学反应机制 217
抗体酶在天然产物合成中的应用 218
抗体酶在新药开发中的应用 218
第五节 抗体酶研究进展 220
半抗原设计 220
抗体酶的化学筛选 221
抗体酶催化的化学转化 222
与兴奋剂相关的抗体酶制备 223
化学程序化的抗体酶 223
总结与展望 224
参考文献 225
第八章 核酶和脱氧核酶 226
第一节 天然核酶 226
第二节 脱氧核酶 229
第三节 核酶/脱氧核酶的体外筛选 230
SELEX技术 230
动态组合筛选法 231
第四节 核酶/脱氧核酶的人工设计 231
核酶/脱氧核酶的设计的发展和新领域 232
核酶的设计 232
脱氧核酶的设计 233
核酶的高级结构、切割位点等研究 234
PCR技术应用于核酶研究 235
第五节 核酶的修饰 236
第六节 核酶/脱氧核酶的导入及表达 237
导入 237
核酶表达启动子的选择 237
第七节 核酶/脱氧核酶的应用 238
抗病毒感染性疾病 238
抗肿瘤的研究 239
其他领域的研究 240
总结与展望 240
参考文献 241
第九章 进化酶 243
第一节 蛋白质定向进化 244
基本策略 244
多样化基本方法 245
多样性文库的构建 249
文库选择或筛选 250
第二节 自然界中蛋白质进化机理 252
基因复制 252
串联复制 252
环状变换 253
寡聚化 253
基因融合 253
结构域募集 253
外显子改组 253
第三节 环境库和噬菌体展示库的构建 254
环境库的构建 254
噬菌体展示库的构建 255
第四节 环境库和噬菌体展示库的筛选 257
环境库的筛选 257
噬菌体展示库的选择 258
第五节 定向进化的应用 258
提高酶分子的催化活力 258
创造新的酶活性（功能） 259
提高酶分子的稳定性 259
适应特定的催化系统或环境 259
提高底物专一性或拓宽特异性底物范围 259
改变对映体选择性 260
第六节 进化酶研究进展 260
总结与展望 262
参考文献 263
第十章 杂合酶 266
第一节 杂合酶的构建策略 266
点突变及二级结构互换 267
功能域替换 268
融合蛋白 272
第二节 杂合酶的制备方法 276
同源扫描突变 277
反-内蛋白子的应用 277
DNA增长截短法 277
同源基因的改组——SCRATCHY库 277
第三节 杂合酶的应用 277
非催化特性的改变 277
创造新催化活性酶 278
产生双功能或多功能蛋白质 279
确定蛋白质结构与功能关系 280
总结与展望 282
参考文献 282
第十一章 酶制剂的应用 286
第一节 概论 286
工业用酶制剂的市场和发展历史 286
工业酶制剂的来源及特点 287
第二节 酶在食品加工方面的应用 290
制糖工业 291
啤酒发酵 294
在蛋白制品加工方面的应用 295
在水果、蔬菜加工方面的应用 295
酶改善食品的品质、风味和颜色 296
乳品工业 297
肉类和鱼类加工 297
蛋品加工 298
面包烤焙与食品制造 298
食品保藏 299
其他 299
第三节 酶在轻工业方面的应用 300
原料处理 300
轻工产品方面的应用 302
加酶增加产品的使用效果 305
第四节 酶在医学中的应用 307
疾病诊断方面的应用 307
疾病治疗方面的应用 308
在药物生产方面的应用 312
酶与生物医学工程 314
第五节 在分析检测方面的应用 316
单酶反应检测 316
多酶偶联反应检测 317
酶标记免疫反应检测 317
第六节 酶在能源开发方面的应用 318
乙醇生产 318
生物柴油 320
氢气 321
生物电池 322
沼气的生产 322
第七节 酶在环境保护方面的应用 323
水净化 323
石油和工业废油 324
白色污染 325
环境监测 326
第八节 极端酶的应用 327
极端微生物与极端酶 327
嗜热酶的应用 327
嗜冷酶的应用 329
嗜盐酶的应用 329
嗜碱酶应用 330
嗜酸酶的应用 330
其他嗜极酶的应用 330
总结与展望 331
参考文献 331