Protein Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:RajBhandary, Uttam L. 编

出品人:

页数:347

译者:

出版时间:

价格:$ 258.77

装帧:

isbn号码:9783540709374

丛书系列:

图书标签:

• 蛋白质工程
• 蛋白质设计
• 生物技术
• 分子生物学
• 基因工程
• 生物化学
• 结构生物学
• 酶工程
• 蛋白质结构
• 蛋白质功能

《蛋白工程》是一本致力于探索生物分子构建与改造奥秘的学术专著。本书深度剖析了蛋白质这一生命体核心功能执行者的结构、功能与进化关系，并在此基础上，系统性地阐述了如何运用分子生物学、生物化学、物理化学以及计算科学等多学科交叉的先进技术，设计、合成和优化具有特定功能的蛋白质。 本书的写作理念在于，将理论知识与前沿研究成果相结合，为读者构建一个全面而深入的蛋白工程知识体系。我们不满足于仅仅罗列现有的技术和应用，更着重于揭示其背后的科学原理，理解蛋白质分子层面的精妙调控机制，以及如何通过理性设计来引导蛋白质的功能演变。 第一部分：蛋白质的基本理论与结构基础 在本书的开篇，我们首先为读者奠定坚实的理论基础。这一部分将详细介绍蛋白质的基本组成单位——氨基酸，包括其化学结构、理化性质以及它们如何通过肽键连接形成多肽链。我们将深入探讨蛋白质的四级结构，即一级序列（氨基酸排列顺序）、二级结构（α-螺旋、β-折叠等局部折叠模式）、三级结构（三维整体折叠）以及四级结构（多条多肽链的组装）。对这些结构层级的深刻理解，是进行任何蛋白质改造的前提。 我们将详细介绍表征蛋白质结构的技术，包括X射线晶体学、核磁共振（NMR）波谱学以及冷冻电子显微镜（Cryo-EM）等，并分析这些技术在解析蛋白质三维结构方面的优势和局限性。此外，本书还将涵盖蛋白质折叠的理论，探讨能量景观模型、分子伴侣的作用以及蛋白质错误折叠及其导致的疾病。 第二部分：蛋白质的功能理解与分析 理解蛋白质的功能是进行工程改造的关键。本部分将系统性地介绍蛋白质在细胞内执行的各种生命活动，例如酶催化、信号转导、分子识别、运输、结构支撑以及运动等。我们将深入探讨蛋白质的功能与结构之间的“结构-功能”关系，解释微小的结构变异如何可能导致功能的大幅改变。 本书将详细介绍分析蛋白质功能的方法，包括各种生化测定技术（如酶活性测定、结合亲和力测定）、细胞学分析技术（如免疫荧光、Western Blotting）以及蛋白质组学研究方法。我们将讨论如何通过突变体分析来研究特定氨基酸残基在蛋白质功能中的作用，以及如何运用高通量筛选技术来鉴定具有期望功能的蛋白质。 第三部分：理性设计与定向进化 进入本书的核心——蛋白工程的设计与改造。本部分将详细介绍两种主要的蛋白质工程策略：理性设计（Rational Design）和定向进化（Directed Evolution）。 理性设计：我们将深入阐述基于已知蛋白质结构和功能的理解，通过改变特定氨基酸残基来优化蛋白质性能的原理。这包括： 靶向突变（Targeted Mutagenesis）：解释定点突变（Site-directed Mutagenesis）、饱和诱变（Saturation Mutagenesis）等技术，以及如何基于结构信息或序列比对来选择有潜力的突变位点。 同源建模（Homology Modeling）：介绍如何利用已知蛋白质结构来预测未知蛋白质的结构，并以此为基础进行设计。 分子动力学模拟（Molecular Dynamics Simulation）：阐述如何利用计算模拟来预测突变对蛋白质稳定性、柔性以及底物结合的影响。 基于能量的重构（Energy-based Rebuilding）：讨论如何通过计算方法来评估和选择最有可能带来期望功能的氨基酸取代。 定向进化：本书将详细介绍模仿生物自然选择过程，在体外实现蛋白质功能进化的策略。这包括： DNA组合库的构建（DNA Library Construction）：阐述如何通过随机突变（Random Mutagenesis）、DNA合成或DNA重组（DNA Shuffling）等技术，构建包含大量序列变异的基因库。 高通量筛选与选择（High-throughput Screening and Selection）：重点介绍各种适用于不同蛋白质功能（如酶活性、结合能力、荧光强度）的筛选和选择方法，例如噬菌体展示（Phage Display）、酵母展示（Yeast Display）、核糖体展示（Ribosome Display）等。 迭代进化（Iterative Evolution）：讲解如何通过多轮的诱变-筛选-测序循环，逐步提高蛋白质的性能。 第四部分：蛋白质工程的关键技术 本部分将聚焦于实现蛋白质工程所必需的关键技术手段。 基因工程技术：详细介绍基因克隆、PCR扩增、基因合成、基因编辑（如CRISPR-Cas9）等在构建和修饰编码蛋白质的基因序列方面的应用。 蛋白质表达与纯化：涵盖各种表达系统（如大肠杆菌、酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞）的选择、优化表达条件、以及下游蛋白质的溶解、沉淀、层析（离子交换、疏水、亲和、尺寸排阻）等纯化技术。 蛋白质表征与分析：重申和深化对蛋白质结构、稳定性（如圆二色谱、差示扫描量热法）、活性、动力学参数等进行精确表征的方法。 第五部分：蛋白质工程的应用领域 在本书的最后部分，我们将聚焦于蛋白工程的广泛应用，展示其在推动科学发展和改善人类生活方面的巨大潜力。 医药与生物技术： 治疗性蛋白质（Therapeutic Proteins）：例如，设计生产重组胰岛素、生长激素、单克隆抗体（Monoclonal Antibodies）用于癌症治疗、自身免疫疾病治疗等。讨论如何通过蛋白质工程优化抗体的亲和力、特异性、半衰期以及降低免疫原性。 疫苗开发（Vaccine Development）：设计具有更高免疫原性的重组疫苗，或开发新型疫苗载体。 诊断试剂（Diagnostic Reagents）：开发用于疾病诊断的高灵敏度、高特异性的蛋白质探针。 工业酶（Industrial Enzymes）： 生物催化（Biocatalysis）：设计和改造酶，使其在温和条件下高效催化特定化学反应，应用于制药、精细化工、食品加工、洗涤剂生产等领域。例如，开发耐高温、耐高压、耐有机溶剂的酶。 生物修复（Bioremediation）：设计能够降解污染物（如石油、塑料）的酶，用于环境保护。 材料科学（Materials Science）： 生物材料（Biomaterials）：设计具有特定物理化学性质的新型生物材料，例如仿生材料、可降解支架材料等。 生物传感器（Biosensors）：利用蛋白质的识别功能构建高灵敏度的传感器。 基础科学研究（Basic Scientific Research）： 研究蛋白质功能与机理：通过构建特异性突变体，深入理解蛋白质在生命过程中的作用。 开发新的研究工具：例如，开发荧光蛋白（Fluorescent Proteins）用于细胞成像，或开发能够标记特定分子的蛋白质探针。 本书的编写风格力求严谨、清晰，同时避免过于晦涩的专业术语，以期吸引更广泛的读者群体，包括生物学、化学、医学、工程学等相关专业的学生、研究人员和从业人员。我们相信，通过对蛋白工程知识的系统梳理和深入探讨，读者将能够掌握设计、构建和改造蛋白质的关键技能，并为未来的科学研究和技术创新提供坚实的理论指导和实践启示。本书不仅是一部知识的汇集，更是一扇通往生命奥秘殿堂的窗口，期待与您一同探索蛋白质世界的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆