蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能與運動

目錄
叢書序
譯者序
第1章 引言 1
1.1 蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)的重要性 1
1.1.1 生命，蛋白質(zhì)與神秘力量 1
1.1.2 生物體的分子組織 2
1.1.3 蛋白質(zhì)具備多種生物功能 7
1.1.4 蛋白質(zhì)具有生理與進化意義上的重要性 33
1.1.5 蛋白質(zhì)具有醫(yī)學、工業(yè)與社會意義上的重要性 34
1.2 結(jié)構(gòu)復雜性與其對蛋白質(zhì)功能的作用 37
1.3 生物分子內(nèi)部原子的非共價相互作用 40
1.3.1 靜電相互作用 41
1.3.2 范德瓦耳斯相互作用 54
1.3.3 非極性相互作用與疏水效應 55
1.3.4 總結(jié) 58
1.4 概要 58
1.5 本書的章節(jié)組織 59
參考文獻 59
第2章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 66
2.1 簡介 66
2.1.1 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的層次 66
2.1.2 輔酶與輔基 67
2.2 一級結(jié)構(gòu) 72
2.2.1 氨基酸及其性質(zhì) 72
2.2.2 肽鍵 100
2.3 二級結(jié)構(gòu) 103
2.3.1 α螺旋 106
2.3.2 非α螺旋 114
2.3.3 β構(gòu)型 117
2.3.4 為何是螺旋與折疊（構(gòu)成了蛋白質(zhì)的主體結(jié)構(gòu))？ 119
2.3.5 回折轉(zhuǎn)角 122
2.3.6 氨基酸的二級結(jié)構(gòu)傾向性 123
2.4 三級結(jié)構(gòu) 127
2.4.1 三級結(jié)構(gòu)的基本特性 130
2.4.2 蛋白質(zhì)的架構(gòu) 132
2.4.3 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進化保守性 160
2.4.4 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分子 166
2.5 四級結(jié)構(gòu) 167
2.5.1 簡介 167
2.5.2 基本特征 169
2.5.3 四級結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢 in
2.6 翻譯后修飾 174
2.6.1 筒介 174
2.6.2 磷酸化 175
2.6.3 糖基化 178
2.6.4 酰基化 180
2.6.5 烷基化 182
2.6.6 羥基化和氧化 183
2.6.7 蛋白質(zhì)水解作用 184
2.6.8 酰胺化作用 184
2.6.9 金屬離子的添加 184
2.6.10 混合修飾 187
2.6.11 后修飾所導致的病變 189
2.6.12 識別后修飾翻譯 191
2.7 概要 192
參考文獻 193
第3章 結(jié)構(gòu)測定及預測的方法 211
3.1 簡介 211
3.2 衍射/散射方法 212
3.2.1 X射線衍射 212
3.2.2 中子散射 217
3.2.3 電子顯微鏡（electron microscopy， EM) 219
3.3 光譜學方法 222
3.3.1 核磁共振（NMR)波譜學 222
3.3.2 電子順磁共振（electron paramagnetic resonance， EPR)波譜學 226
3.3.3 從其他方法得出的信息 228
3.4 結(jié)構(gòu)預測的計算方法 229
3.4.1 簡介 229
3.4.2 物理方法 229
3.4.3 比較方法：同源建模 241
3.4.4 預測、評估和驗證 244
3.5 結(jié)論 246
3.6 蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫（PDB) 246
3.7 概要 248
參考文獻 249
第4章 能量學和蛋白質(zhì)穩(wěn)定性 259
4.1 熱力學基本原理 259
4.1.1 簡介 259
4.1.2 自由能和自發(fā)過程 259
4.1.3 焓、熵和分子熱力學 261
4.1.4 熱力學和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 268
4.2 蛋白質(zhì)穩(wěn)定性及其牽涉的作用力 268
4.2.1 蛋白質(zhì)有多穩(wěn)定？ 268
4.2.2 主導驅(qū)動力 269
4.2.3 靜電相互作用（ΔGelec) 272
4.2.4 范德瓦耳斯相互作用 276
4.2.5 總結(jié)和結(jié)論 277
4.3 蛋白質(zhì)的變性與在極端條件下的適應性 278
4.3.1 將蛋白質(zhì)變性作為一種實驗工具 278
4.3.2 蛋白質(zhì)對于極端環(huán)境的適應性 281
4.4 通過工業(yè)酶的蛋白質(zhì)工程來增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 283
4.4.1 工業(yè)中的酶 283
4.4.2 酶工程 283
4.4.3 提高穩(wěn)定性酶的合理工程 284
4.5 概要 286
參考文獻 287
第5章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)動力學 295
5.1 簡介 295
5.2 蛋白質(zhì)折疊 297
5.2.1 運動學觀點 297
5.2.2 活體內(nèi)的折疊 309
5.3 折疊狀態(tài)動力學 312
5.3.1 自發(fā)動力學 315
5.3.2 影響蛋白質(zhì)動力學的外部因素 322
5.4 研究蛋白質(zhì)動力學的方法 340
5.4.1 研究慢速（毫秒級）與中速（納秒至微秒級）運動的方法 340
5.4.2 研究快速（飛秒至皮秒）運動的方法 341
5.5 概要 342
參考文獻 342
第6章 非球狀蛋白 354
6.1 簡介 354
6.2 纖維蛋白 355
6.2.1 細胞內(nèi)外基于纖維的結(jié)構(gòu) 355
6.2.2 纖維形成與纖維蛋白 367
6.2.3 球狀蛋白和纖維蛋白之間的結(jié)構(gòu)差異 367
6.2.4 螺旋蛋白α-角蛋白和肢原中的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系 368
6.3 無內(nèi)在結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì) 377
6.3.1 簡介 377
6. 3. 2IUP和IDR的序列與結(jié)構(gòu)組織 382
6.3.3 結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系 383
6.3.4 體內(nèi)的IUP 388
6.4 概要 389
參考文獻 390
第7章 膜蛋白 398
7.1 簡介 398
7.2 生物膜的結(jié)構(gòu)和組成形式 401
7.2.1 生物膜的大體結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 401
7.2.2 脂雙層的構(gòu)成 403
7.2.3 脂雙層中脂類的性質(zhì)對脂雙層性質(zhì)的作用 407
7.3 膜蛋白結(jié)構(gòu)的基本原理 412
7.3.1 概述 412
7.3.2 膜整合蛋白的結(jié)構(gòu) 413
7.3.3 膜外周蛋白 430
7.4 蛋白質(zhì)和膜的相互作用 432
7.4.1 脂雙層對膜蛋白的作用 432
7.4.2 膜蛋白對脂雙層的特性的影響 442
7.5 膜整合蛋白和多肽的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 446
7.5.1 抗菌肽 446
7.5.2 G蛋白偶聯(lián)受體 457
7.6 概要 479
參考文獻 481
第8章 蛋白質(zhì)與配體的相互作用 500
8.1 簡介 500
8.2 蛋白質(zhì)與配體結(jié)合的理論 502
8.3 蛋白質(zhì)與配體結(jié)合的能量問題 504
8.3.1 總結(jié)合自由能 504
8.3.2 蛋白質(zhì)與配體結(jié)合能的熱力學決定因素 509
8.4 配體結(jié)合位點 511
8.4.1 幾何互補性 512
8.4.2 靜電相容性 513
8.4.3 蛋白質(zhì)與配體結(jié)合的混亂性 522
8.5 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用 523
8.5.1 概述 523
8.5.2 蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合結(jié)構(gòu)域 524
8.5.3 結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系 524
8.6 藥物-配體在藥物作用和設(shè)計中的相互作用 533
8.6.1 源自蛋白質(zhì)的疾病 533
8.6.2 藥物如何運作 534
8.6.3 藥物開發(fā)與設(shè)計 538
8.7 概要 560
參考文獻 562
索引 574