蛋白質(zhì)工程原理與技術(shù)

內(nèi)容概要

蛋白質(zhì)工程是通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的了解，借助于生物信息學(xué)的知識(shí)和手段，利用基因定點(diǎn)誘變和基因重組等技術(shù)特異性地改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，產(chǎn)生具有新的特性的蛋白質(zhì)的技術(shù)。本書(shū)是根據(jù)蛋白質(zhì)工程學(xué)科的進(jìn)展，配合教學(xué)的需要而編寫(xiě)的。	    本書(shū)共十章，第一章簡(jiǎn)要介紹了蛋白質(zhì)工程的基本理論、基本內(nèi)容及其程序、應(yīng)用和進(jìn)展；第二章至第四章分別介紹了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能、基因重組及定點(diǎn)誘變技術(shù)的基本原理；第五章至第七章分別介紹了蛋白質(zhì)工程在酶蛋白質(zhì)、抗體以及性質(zhì)及多肽藥物研究中的應(yīng)用；第八章和第九章分別介紹了蛋白質(zhì)分離純化與結(jié)構(gòu)分析常用技術(shù)的原理及其應(yīng)用；由于在蛋白質(zhì)工程中常需要生物信息學(xué)對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析并為蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)改造進(jìn)行預(yù)測(cè)，所以，本書(shū)第十章，對(duì)生物信息學(xué)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。    本書(shū)的宗旨是為生物學(xué)和醫(yī)學(xué)高級(jí)人才的培養(yǎng)提供一本有益的參考書(shū)。從這一宗旨出發(fā)，編者對(duì)本書(shū)的內(nèi)容進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)，并在系統(tǒng)介紹各章主要內(nèi)容的同時(shí)，重點(diǎn)介紹了該領(lǐng)域的新進(jìn)展和新成就。

書(shū)籍目錄

第一章  緒論   第一節(jié)  性質(zhì)工程概論  第二節(jié)  蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用  第三節(jié)  蛋白質(zhì)工程展望第二章  蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能  第一節(jié)  蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)與功能  第二節(jié)  蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能第三章  基因重組技術(shù)  第一節(jié)  工具酶  第二節(jié)  載體  第三節(jié)  基因克隆的基本程序  第四節(jié)  真核基因在大腸桿菌中的表達(dá)第四章  定點(diǎn)誘變與蛋白質(zhì)工程  第一節(jié)  定點(diǎn)誘變  第二節(jié)  蛋白質(zhì)工程第五章  酶蛋白質(zhì)工程  第一節(jié)  酶的分子結(jié)構(gòu)與催化功能  第二節(jié)  蛋白酶工程  第三節(jié)  葡萄糖異構(gòu)酶工程  第四節(jié)  酶蛋白的定向進(jìn)化第六章  抗體工程  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  抗體及其基因結(jié)構(gòu)與抗體多樣性的分子基礎(chǔ)  第三節(jié)  鼠單抗的人源化  第四節(jié)  小分子抗體  第五節(jié)  抗體庫(kù)技術(shù)第七章  蛋白質(zhì)和多肽藥物工程  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  激素類(lèi)藥物  第三節(jié)  細(xì)胞因子類(lèi)藥物第八章  蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)  第一節(jié)  蛋白質(zhì)分析分離中的電泳技術(shù)  第二節(jié)  色譜技術(shù)  第三節(jié)  高效液相色譜第九章  蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)  第一節(jié)  蛋白質(zhì)和多肽的氨基酸序列分析  第二節(jié)  生物質(zhì)譜技術(shù)在蛋白質(zhì)和多肽結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用  第三節(jié)  X射線晶體衍射技術(shù)在蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用  第四節(jié)  核磁共振波譜技術(shù)在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用第十章  生物信息學(xué)  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)  第三節(jié)  生物信息學(xué)在性質(zhì)研究中的應(yīng)用主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　事實(shí)上，在許多個(gè)體中已發(fā)現(xiàn)一些變異蛋白，伴有氨基酸的插入、丟失、或替換，但蛋白質(zhì)仍保持正常功能。如前所述，將枯草桿菌蛋白酶催化部位Ser221鄰近的Met222置換，可以提高該酶蛋白的抗氧化性，又能保持酶的催化活性，就是一個(gè)典型的例子。隨著蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的不斷發(fā)展，借助于電腦對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域與功能域信息的處理及設(shè)計(jì)，采用定點(diǎn)誘變技術(shù)從基因水平改變氨基酸編碼順序即可獲得與天然蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)相異而生物活性相似的突變蛋白質(zhì)?！　∩锛夹g(shù)的興起使得分子生物學(xué)的理論與工程實(shí)踐緊密結(jié)合。20世紀(jì)70年代初期，DNA重組技術(shù)誕生，并成功地應(yīng)用于基因操作，從而產(chǎn)生了基因工程。而基因工程的誕生，特別是DNA重組技術(shù)和基因定點(diǎn)誘變等技術(shù)的建立，使我們有可能從基因水平改造蛋白質(zhì)分子中氨基酸的序列，為蛋白質(zhì)工程的誕生，奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。所謂基因定點(diǎn)誘變，就是在DNA水平上，通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基因中某個(gè)或某些氨基酸編碼順序加以改變，從而改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)。該技術(shù)不僅可用于改造天然蛋白質(zhì)，而且可以用于確定蛋白質(zhì)中每一個(gè)氨基酸在結(jié)構(gòu)和功能上的作用，以收集有關(guān)氨基酸線形順序與其空間構(gòu)象和生物學(xué)活性之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為人工改造蛋白質(zhì)提供理論依據(jù)?！　】傊?，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)研究是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系研究的重要手段，而改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，則依靠基因工程，基因工程的發(fā)展從技術(shù)上提供了改變蛋白質(zhì)個(gè)別氨基酸殘基或肽段的手段，使結(jié)構(gòu)改變已能在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施，二者結(jié)合則產(chǎn)生了蛋白質(zhì)工程?！　《?、蛋白質(zhì)工程的研究?jī)?nèi)容　　（一）利用已知蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的信息作為應(yīng)用研究　　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能和理化性質(zhì)，而蛋白質(zhì)功能區(qū)的某個(gè)或某些氮基酸殘基可能在維持蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能、理化性質(zhì)中起重要作用。因此，定點(diǎn)改變這些氨基酸序列，即可能改變蛋白質(zhì)的功能和特性，使之更適合于工業(yè)化生產(chǎn)的要求。隨著蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系研究技術(shù)以及基因工程技術(shù)的發(fā)展，上述設(shè)想已不再是可想而不可及。通過(guò)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能研究，利用蛋白質(zhì)構(gòu)型信息的圖像和程序分析，即可找出與蛋白質(zhì)功能和特性密切相關(guān)的氨基酸序列，而采用定點(diǎn)誘變與盒式突變技術(shù)定向改變編碼蛋白質(zhì)的基因，即可改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使它們的生物功能及理化特性得到改變。如前所述枯草桿菌蛋白酶之所以易被氧化失活，是由于催化部位的Ser221鄰近的Met222易被氧化成硫氫化物，若以其他氨基酸取代Met222，則可提高酶的氧化穩(wěn)定性而又不影響其催化活性。這是結(jié)構(gòu)分析和定點(diǎn)突變改造蛋白質(zhì)的成功范例。枯草桿菌蛋白酶可作為洗滌劑的添加劑，但由于其只能水解Phe羧基所形成的肽鍵，底物作用范圍過(guò)窄而限制了洗滌劑的高效性，若用帶正電荷的Lys取代位于活性中心166位的Gly，所獲得的突變酶不僅能水解Phe羧基所形成的肽鍵，而且可以水解酸性氨基酸Glu所形成的肽鍵，使其底物作用范圍拓寬，因而可能成為最高效的洗滌劑添加酶，這是定點(diǎn)誘變改變蛋白質(zhì)生物學(xué)活性的成功例子?！　　?/pre>








圖書(shū)封面



圖書(shū)標(biāo)簽Tags
無(wú)




評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載



還沒(méi)讀過(guò)(12)
勉強(qiáng)可看(890)
一般般(151)
內(nèi)容豐富(6299)
強(qiáng)力推薦(516)


 


    蛋白質(zhì)工程原理與技術(shù) PDF格式下載