蛋白质化学与蛋白质工程基础

第1章 蛋白质化学基础

1.1 蛋白质的重要功能、组成和分类

1.2 氨基酸

1.2.1 氨基酸的结构

1.2.2 氨基酸的分类

1.2.3 氨基酸的性质

1.3 肽

1.3.1 肽键及肽链

1.3.2 肽的命名

1.3.3 肽的物理和化学性质

1.3.4 天然的活性肽

1.4 蛋白质

1.4.1 蛋白质的两性电离及等电点

1.4.2 蛋白质的胶体性质

1.4.3 蛋白质的沉淀作用

1.4.4 蛋白质的颜色反应

1.4.5 蛋白质的分子量测定

1.4.6 蛋白质的分离纯化方法

1.4.7 蛋白质的含量测定和纯度鉴定

思考题

第2章 蛋白质分子结构基础

2.1 蛋白质结构的层次体系

2.2 蛋白质的一级结构

2.3 蛋白质的二级结构

2.3.1 常见二级结构

2.3.2 超二级结构

2.3.3 结构域

2.4 蛋白质的三级结构

2.5 蛋白质的四级结构

2.6 蛋白质结构分类和三类主要的蛋白质结构

2.7 蛋白质结构与功能的关系

2.7.1 蛋白质结构与功能的复杂性

2.7.2 结构相同的蛋白质具有不同的功能

2.7.3 不同结构的蛋白质具有相同的功能

2.7.4 蛋白质结构与功能复杂性对蛋白质研究的影响

思考题

第3章 蛋白质结构的测定与预测

3.1 蛋白质一级结构的确定

3.1.1 蛋白质的氨基酸组成测定

3.1.2 蛋白质或多肽链的裂解或部分裂解

3.1.3 蛋白质的末端测定

3.1.4 亚基拆离、二硫键断裂以及二硫键位置的确定

3.2 蛋白质晶体结构分析

3.2.1 蛋白质结晶和晶体生长

3.2.2 衍射数据的收集

3.2.3 位相的确定

3.2.4 电子密度图的诠释

3.2.5 结构模型修正

3.3 蛋白质溶液三维结构的解析

3.3.1 蛋白质的结构信息

3.3.2 核磁共振的波谱信息

3.3.3 蛋白质结构信息与波谱信息之间的对应关系

3.3.4 基本的多维核磁共振技术

3.3.5 多维核磁共振波谱的解析要点

3.3.6 蛋白质溶液三维结构的计算

3.4 紫外可见差光谱与蛋白质溶液构象

3.4.1 溶剂微扰差光谱

3.4.2 pH差光谱及滴定

3.4.3 温度微扰差光谱

3.4.4 浓度微扰差光谱

3.5 荧光分析法与蛋白质溶液构象

3.5.1 蛋白质的内源荧光与蛋白质溶液的构象

3.5.2 蛋白质的外源荧光与蛋白质溶液构象

3.5.3 圆二色谱与蛋白质溶液的构象

3.5.4 激光拉曼光谱与蛋白质溶液的构象

3.6 蛋白质结构的预测

3.6.1 蛋白质结构预测意义

3.6.2 蛋白质结构预测的原理和方法

3.6.3 蛋白质二级结构的预测

3.6.4 蛋白质三维结构预测

思考题

第4章 蛋白质的化学修饰

4.1 蛋白质分子侧链的修饰

4.1.1 羧基的化学修饰

4.1.2 氨基的化学修饰

4.1.3 胍基的化学修饰

4.1.4 巯基的化学修饰

4.1.5 组氨酸咪唑基的修饰

4.1.6 色氨酸吲哚基的修饰

4.1.7 酪氨酸残基和脂肪族羟基的修饰

4.1.8 甲硫氨酸甲硫基的修饰

4.2 酶的表面化学修饰

4.2.1 有机大分子对酶的化学修饰

4.2.2 小分子物质对酶的化学修饰

4.2.3 修饰剂对酶修饰的影响

4.3 酶蛋白分子的亲和修饰

4.3.1 亲和标记

4.3.2 外生亲和试剂与光亲和标记

4.4 酶的化学交联

思考题

第5章 蛋白质的分子设计

5.1 概述

5.1.1 蛋白质分子设计的定义

5.1.2 蛋白质分子设计的意义与作用

5.1.3 蛋白质分子设计的理论基础

5.2 蛋白质分子设计的分类及研究内容

5.2.1 结构设计与功能设计

5.2.2 天然蛋白质改造与蛋白质的从头设计

5.2.3 药物蛋白质的分子设计与酶的分子设计

5.3 蛋白质分子设计的方法与过程

5.3.1 对已有蛋白质的改造

5.3.2 蛋白质的从头设计

思考题

第6章 蛋白质分子的生物学改造及重组蛋白的表达

6.1 蛋白质编码基因的改造方法

6.1.1 编码基因的专一性位点突变

6.1.2 蛋白质编码基因的随机突变和重组技术

6.1.3 基因融合和基因剪接

6.1.4 tRNA介导的蛋白质改造

6.2 重组蛋白的表达

6.2.1 重组蛋白在大肠杆菌中的表达

6.2.2 重组蛋白在酵母细胞中的表达

6.2.3 重组蛋白在杆状病毒/昆虫细胞中的表达

6.2.4 重组蛋白在哺乳动物细胞中的表达

6.2.5 重组蛋白的表面展示技术

思考题

第7章 蛋白质工程的应用实例

7.1 胰蛋白酶的蛋白质工程

7.2 金属硫蛋白的蛋白质工程

7.3 人白细胞介素2的蛋白质工程

7.4 组织纤溶酶原激活剂的蛋白质工程

7.5 枯草杆菌蛋白酶的蛋白质工程

7.6 纤维素酶的蛋白质工程

7.7 P450 BM3酶的蛋白质工程

7.8 蛋白质工程与药物的分子设计

7.8.1 蛋白质工程与小分子药物设计

7.8.2 工程化蛋白质药物的分子设计

思考题

主要参考文献

《蛋白质化学与蛋白质工程基础》系统介绍了蛋白质化学与蛋白质工程的基础知识、主要方法和技术以及一些具有典型意义研究实例，力求紧扣学科发展方向，反映近年来蛋白质化学与蛋白质工程领域的新理论、新方法和新进展。全书共分7章，分别是蛋白质化学基础、蛋白质分子结构基础、蛋白质结构的测定与预测、蛋白质的化学修饰、蛋白质的分子设计、蛋白质分子的生物学改造及重组蛋白的表达、蛋白质工程的应用实例。

　　《蛋白质化学与蛋白质工程基础》可作为高等院校生物工程、生物技术、生物科学、医药、食品加工、轻工、农牧业、环境保护等专业相关课程的本科生或研究生的教材使用，也可作为从事蛋白质化学和蛋白质工程有关的科研和工程技术人员的参考书。