Protein Networks and Pathway Analysis (Methods in Molecular Biology)

Protein Networks and Pathway Analysis (Methods in Molecular Biology) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Humana Press
作者:Nikolsky, Yuri 编
出品人:
页数:409
译者:
出版时间:2009-07-28
价格:USD 110.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9781607611745
丛书系列:Methods in Molecular Biology
图书标签:
  • Protein networks
  • Pathway analysis
  • Systems biology
  • Bioinformatics
  • Molecular biology
  • Proteomics
  • Network biology
  • Computational biology
  • Data analysis
  • Genomics
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具体描述

From the beginning of the OMICs biology era, science has been pursuing the reduction of the complex "genome-wide" assays in order to understand the essential biology that lies beneath it. In Protein Networks and Pathway Analysis, expert practitioners present a compilation of methods of functional data analysis, often referred to as "systems biology," and its applications in drug discovery, medicine and basic disease research. The volume is divided into three convenient sections, covering the elucidation of protein, compound and gene interactions, analytical tools, including networks, interactome and ontologies, and applications of functional analysis. As a volume in the highly successful Methods in Molecular Biologya series, this work provides detailed descriptions and hands-on implementation advice. Authoritative and cutting-edge, Protein Networks and Pathway Analysis presents both "wet lab" experimental methods and computational tools in order to cover a broad spectrum of issues in this fascinating new field.

聚焦生物化学与细胞信号传导的深度探索 书名:《信号转导分子机制与生物学调控:从基础理论到前沿应用》 作者: 著名生物化学家团队 出版社: 科学前沿出版社 出版日期: 2023年秋季 --- 内容简介 本书是一部面向高级本科生、研究生、博士后研究人员以及专业生物医学研究人员的深度教材与参考手册,专注于阐述细胞内信号转导过程中的核心分子机制、关键调控网络及其在生理与病理状态下的生物学意义。全书系统梳理了细胞从接收外部刺激到产生精确内部应答所需遵循的生化逻辑与物理化学原理,旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的知识框架。 第一部分:信号转导的基本原理与分子元件 (Foundations of Signal Transduction) 本部分奠定了理解复杂信号网络的基础。我们首先回顾了细胞膜结构、脂质双分子层作为信息传递界面的作用,并详细探讨了信号分子(如激素、生长因子、细胞因子)的化学性质及其与受体的特异性结合动力学。 核心章节聚焦于受体家族的结构与功能: 1. G蛋白偶联受体(GPCRs)的激活与脱敏: 深入分析GPCRs的三维结构变化、G蛋白的异源三聚体组装与激活循环,以及第二信使(cAMP, IP3, DAG)的产生与代谢。特别讨论了受体激酶(GRKs)和β-arrestin在信号转导终止和受体内化中的双重角色。 2. 酪氨酸激酶受体(RTKs)的信号放大: 详细解析配体结合后发生的跨膜螺旋扭曲、胞内结构域的二聚化、自磷酸化事件,以及磷酸化的酪氨酸残基如何作为锚点招募下游效应分子(如Grb2, PI3K, PLCγ)。 3. 配体门控离子通道(LGICs): 探讨神经递质如何通过快速改变离子流,实现跨膜电位和细胞兴奋性的瞬间调控,重点分析烟碱型乙酰胆碱受体和NMDA受体的结构-功能关系。 第二部分:核心信号通路与分子开关 (Key Signaling Cascades and Molecular Switches) 本部分深入剖析了最重要、研究最透彻的几条信号通路,它们是理解细胞增殖、分化、凋亡和代谢的核心。 1. MAPK 通路家族的精细调控: 详细阐述了经典的 Ras-Raf-MEK-ERK 级联反应的激活机制、支架蛋白(Scaffolds)在确保信号特异性中的作用,以及不同MAPK家族成员(p38, JNK, ERK)对细胞命运的区分性影响。我们探讨了丝裂原激活如何影响基因转录因子(如ELK-1, c-Jun)的活性。 2. 磷脂酰肌醇 3-激酶 (PI3K)/Akt/mTOR 轴: 这一通路被视为细胞存活与生长的“主控开关”。本书细致描述了PI3K的亚基组成、脂质激酶活性,以及Akt的膜招募和T308/S473位点的磷酸化。对于mTOR复杂体(mTORC1和mTORC2)的结构、激活条件(氨基酸、能量状态、生长因子)及其对蛋白质合成和自噬的调控,进行了详尽的机制解析。 3. 凋亡信号通路(死亡受体与线粒体途径): 对死亡信号的接收与传递进行了系统梳理。重点分析了Fas/FasL诱导的DISC形成、Pro-Caspase的激活、执行性Caspase(Caspase-3/7)如何精准切割关键细胞底物,以及Bcl-2家族蛋白(如Bax, Bcl-xL)在调节线粒体膜通透性(MOMP)中的“天平”作用。 第三部分:信号整合与跨通路串扰 (Signal Integration and Crosstalk) 生命系统的复杂性源于信号的整合。本部分超越单一通路的分析,探讨细胞如何汇集并解读来自不同源头的、有时是矛盾的信息。 1. 磷酸化与去磷酸化循环的平衡: 深入分析蛋白激酶与蛋白磷酸酶(如PP1, PP2A, 靶向性蛋白磷酸酶TPPs)的互补作用。探讨了特定位点的磷酸化/去磷酸化如何通过改变蛋白质的构象、亚细胞定位或与其他蛋白的结合能力,实现信号的“开启”或“关闭”。 2. 泛素化与信号的命运决定: 阐释了E3泛素连接酶如何通过K48连接或K63连接的泛素链,分别决定目标蛋白的降解或参与非降解性的信号调节(如NF-$kappa$B的激活)。 3. 转录因子网络的构建与调控: 重点研究信号通路如何最终汇聚于细胞核,激活或抑制转录因子。详细考察了STAT蛋白、NF-$kappa$B、以及与细胞周期相关的转录因子(如Myc, E2F)的核易位、DNA结合特异性及其被信号分子调控的机制。 第四部分:信号转导在疾病中的失调与干预 (Dysregulation in Disease and Therapeutic Intervention) 本部分将理论知识与临床医学紧密结合,分析信号网络异常如何驱动人类重大疾病的发生,并评估当前针对性的分子靶向疗法。 1. 癌症中的信号异常: 聚焦于癌基因(如Ras, Her2)的突变激活、肿瘤抑制基因(如PTEN, p53)的功能丧失,以及这些缺陷如何导致细胞周期失控和无限增殖。 2. 代谢性疾病与炎症: 分析胰岛素抵抗中胰岛素受体底物(IRS)的丝氨酸磷酸化导致的信号阻断,以及慢性炎症中Janus激酶(JAK)/STAT通路的过度激活。 3. 靶向治疗的设计原则: 详尽介绍针对激酶、磷酸酶和受体的药物设计策略,包括ATP竞争性抑制剂、变构抑制剂的作用模式,并讨论当前面临的耐药性挑战及下一代抑制剂的研发方向。 --- 本书特色: 图文并茂: 包含数百幅原创或精心绘制的分子机制示意图,清晰展现复杂的三维相互作用和动态过程。 案例驱动: 穿插多个高度聚焦的“焦点案例研究”,例如T细胞受体激活、嗅觉转导等,以阐明具体环境下的信号逻辑。 方法学视角: 尽管本书侧重机制,但每一部分均融入了当前研究中用于揭示这些机制的关键实验技术(如FRET, Co-IP, 活细胞成像)的理论基础。 本书旨在培养读者超越“通路图谱”的理解能力,使其能够像生物化学家一样思考信号分子之间的相互作用、时空依赖性以及系统层面的稳态维持机制。

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目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名长期在分子生物学领域工作的研究者,我深知理解蛋白质之间的相互作用以及它们如何在复杂的信号通路中协同工作,对于阐明细胞功能和疾病机制至关重要。这本书的名字“Protein Networks and Pathway Analysis (Methods in Molecular Biology)”立刻引起了我的注意。我期待它能提供一套系统性的方法论,帮助我更有效地分析我正在进行的研究项目中的蛋白质组学数据。具体来说,我希望书中能涵盖从原始数据处理到最终结果解释的完整流程,包括各种统计学和计算生物学工具的应用。例如,我希望能学到如何准确地鉴定蛋白质复合物,如何构建大规模的蛋白质相互作用网络,以及如何识别网络中的关键节点和模块。在通路分析方面,我期待能够深入了解如何使用已知的通路数据库,并学会如何对新的、未被充分研究的通路进行预测和验证。一本好的“Methods in Molecular Biology”系列书籍,往往能够提供清晰的实验设计建议和数据分析策略,使我能够将理论知识转化为实际的研究成果,从而加速我的科研进展。

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我一直对蛋白质网络和通路分析领域非常感兴趣,尤其是它在理解复杂生物系统中的作用。这本书的题目——“Protein Networks and Pathway Analysis (Methods in Molecular Biology)”——立刻吸引了我,它承诺提供一套严谨的方法论,帮助研究人员深入探索这些关键的生物过程。从书名本身,我便可以想象到其中会包含一系列详细的实验方案、数据处理流程以及对不同分析工具的深入介绍。我特别期待书中能够涵盖当前最前沿的计算方法,例如那些能够处理海量组学数据、识别关键调控节点、以及预测通路扰动后果的算法。同时,我希望它能提供实际的案例研究,展示如何在真实的生物学问题中应用这些方法,例如在疾病机制的解析、药物靶点的发现,甚至是开发新的诊断工具等方面。一本优秀的“Methods in Molecular Biology”系列丛书,通常会在原理讲解和实践操作之间取得极佳的平衡,我相信这本书也能够做到这一点,为那些渴望在这一领域取得突破的研究者们提供坚实的基础和宝贵的指导。我甚至可以设想,书中会有一章专门讨论如何有效地整合不同来源的数据,比如蛋白质相互作用数据库、基因表达谱、质谱数据等等,以构建更全面、更准确的蛋白质网络模型。

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对于许多刚接触生物信息学和系统生物学的学生来说,蛋白质网络和通路分析无疑是一个挑战性的领域。这本书的出现,就像一盏明灯,照亮了前行的道路。我设想,它会从最基础的概念讲起,比如什么是蛋白质相互作用、什么是信号通路,以及为什么理解它们对于现代生物学研究至关重要。然后,它会逐步深入到各种分析工具和算法,比如如何构建蛋白质相互作用网络、如何利用网络拓扑学来识别关键基因,以及如何进行通路富集分析来理解生物学功能。我期待看到书中能够提供清晰易懂的图表和实例,帮助读者直观地理解复杂的概念。此外,我也希望这本书能介绍一些常用的生物信息学数据库和软件,并提供使用指南,让读者能够立刻动手实践。一本好的入门书籍,不仅仅是知识的传授,更是能力的培养,我期望这本书能够激发读者对这一领域的兴趣,并培养他们独立解决问题的能力。也许书中还会包含一些关于网络可视化技术的讨论,这对于展示和交流研究结果非常有帮助。

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在我看来,一本能够真正帮助到科研工作者的技术手册,必须是兼具深度和广度的。这本书的标题“Protein Networks and Pathway Analysis”恰好点明了核心主题,而“Methods in Molecular Biology”的副标题则暗示了其专业性和实用性。我猜测,书中会详细阐述各种构建和分析蛋白质网络的算法,例如基于酵母双杂交、亲和纯化质谱等实验数据的网络构建方法,以及利用同源性、共表达等计算方法来推断相互作用。在通路分析方面,我期望能看到对不同通路数据库(如KEGG, GO, Reactome)的介绍,以及如何进行通路富集、通路模拟等分析。更重要的是,一本优秀的“Methods”系列书籍,通常会提供详细的步骤和代码示例,让读者可以复制和修改。我希望这本书能够做到这一点,甚至可能包含一些关于如何进行网络动态分析、如何将网络信息整合到基因调控模型中的讨论。这本书的价值,在于它能够为研究者提供一套完整的工具箱,帮助他们从海量数据中提取有意义的生物学见解,并转化为可验证的实验假设。

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在我看来,一本优秀的科学方法书籍,其核心价值在于提供清晰、可操作的指导,让研究者能够有效地应用最新的技术和工具来解决实际的生物学问题。这本书的题目——“Protein Networks and Pathway Analysis (Methods in Molecular Biology)”——暗示了它将聚焦于蛋白质网络和通路分析的实用方法。我推测,书中会包含一系列详尽的实验方案和计算流程,涵盖从数据采集到结果解读的各个环节。我特别期望书中能够详细介绍各种用于构建蛋白质相互作用网络的实验技术,比如质谱联用技术,以及常用的生物信息学算法,例如网络同源性分析、节点中心性度量等。在通路分析方面,我希望书中能提供对主流通路数据库的详细阐述,以及如何在这些数据库的基础上进行功能富集分析、通路模拟等。一本好的“Methods”系列丛书,应该能够提供清晰的代码示例或软件使用教程,让读者能够快速上手,并将这些方法应用于自己的研究项目中。这对于我来说,意味着能够更有效地利用我的实验数据,并从中提取更深层次的生物学信息,从而推动我所在研究领域的进步。

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