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1 蛋白质结构和功能简介 1

1.1 简略的历史回顾 1

1.2 蛋白质的生物多样性 4

1.3 蛋白质与人类基因组和其他基因组测序 8

1.4 为什么研究蛋白质？ 8

2 氨基酸——蛋白质的“建筑砖瓦” 11

2.1 蛋白质中发现的20种氨基酸 11

2.2 氨基酸的酸碱性质 11

2.3 氨基酸的立体化学表示法 13

2.4 肽键 14

2.5 氨基酸的物理和化学性质 20

2.6 氨基酸和蛋白质的检测、鉴定及定量 29

2.7 立体异构 31

2.8 不常见氨基酸 32

2.9 概要 33

2.10 问题 34

3 蛋白质的三维结构 36

3.1 一级结构或一级序列 36

3.2 二级结构 37

3.3 三级结构 47

3.4 四级结构 59

3.5 球蛋白家族及其四级结构在调节活性中的作用 63

3.6 免疫球蛋白 71

3.7 环状蛋白 76

3.8 概要 78

3.9 问题 79

4 纤维状蛋白质的结构和功能 80

4.1 纤维状蛋白质的氨基酸组成和组织 80

4.2 角蛋白 81

4.3 丝心蛋白 86

4.4 胶原 88

4.5 概要 97

4.6 问题 98

5 膜蛋白的结构和功能 99

5.1 生物膜的组织状态 99

5.2 从红细胞膜的组织来了解膜蛋白的拓扑结构和功能 104

5.3 细菌视紫红质和7次跨膜螺旋的发现 108

5.4 细菌反应中心的结构 116

5.5 生氧光合作用 119

5.6 光系统Ⅰ 120

5.7 基于跨膜β桶的膜蛋白 121

5.8 呼吸复合体 124

5.9 复合体Ⅲ（泛醌-细胞色素c氧化还原酶） 126

5.10 复合体Ⅳ或细胞色素氧化酶 130

5.11 ATP合成酶的结构 137

5.12 ATP酶家族 144

5.13 概要 148

5.14 问题 149

6 蛋白质的多样性 151

6.1 生命起源前的合成和蛋白质的起源 151

6.2 有机体进化的趋异性及其与蛋白质结构和功能的关系 154

6.3 蛋白质序列分析 155

6.4 蛋白质数据库 169

6.5 基因融合和复制 171

6.6 二级结构预测 171

6.7 基因组学与蛋白质组学 173

6.8 概要 177

6.9 问题 177

7 酶的动力学、结构、功能与催化作用 179

7.1 酶的命名 179

7.2 酶的辅因子 181

7.3 化学动力学 182

7.4 酶的过渡态及酶的作用 184

7.5 酶活性动力学 187

7.6 催化机制 191

7.7 酶的结构 198

7.8 溶菌酶 199

7.9 丝氨酸蛋白酶 201

7.10 丙糖磷酸异构酶 204

7.11 酪氨酰tRNA合成酶 206

7.12 EcoRI限制性内切核酸酶 210

7.13 酶的抑制与调节 213

7.14 不可逆的酶活性的抑制 216

7.15 别构调节 219

7.16 共价修饰 225

7.17 同工酶 228

7.18 概要 230

7.19 问题 231

8 蛋白质的合成、加工和周转 233

8.1 细胞周期 233

8.2 Cdk的结构及其在细胞周期中的作用 236

8.3 Cdk-周期蛋白复合物的调节 238

8.4 DNA复制 239

8.5 转录 241

8.6 真核生物的转录因子：基本结构基础上的变异 247

8.7 剪接体及其在转录过程中的作用 252

8.8 翻译 253

8.9 转移RNA（tRNA） 255

8.10 原核生物和真核生物核糖体的组成 257

8.11 蛋白质合成的结构基础 260

8.12 蛋白质合成概要 260

8.13 抗生素提供了研究蛋白质合成的途径 266

8.14 亲和标记和RNA“足迹法” 267

8.15 核糖体的结构研究 267

8.16 蛋白质的翻译后修饰 275

8.17 蛋白质的分选或定位 281

8.18 核孔复合物的组装 292

8.19 蛋白质的周转 293

8.20 细胞凋亡 299

8.21 概要 300

8.22 问题 302

9 蛋白质的表达、纯化及特性研究 304

9.1 蛋白质的分离与特性描述 304

9.2 重组DNA技术与蛋白质表达 304

9.3 蛋白质纯化 309

9.4 离心 311

9.5 溶解性、盐溶及盐析 314

9.6 色谱法 316

9.7 透析与超滤 323

9.8 聚丙烯酰胺凝胶电泳法 324

9.9 质谱分析 329

9.10 如何纯化蛋白质 331

9.11 概要 333

9.12 问题 334

10 测定蛋白质三级结构的物理方法 335

10.1 引言 335

10.2 电磁辐射的应用 335

10.3 X射线结晶学 337

10.4 核磁共振波谱学 348

10.5 冷冻电子显微镜技术 363

10.6 中子衍射 367

10.7 光谱技术 367

10.8 振动光谱 376

10.9 拉曼光谱学 378

10.10 ESR和ENDOR 379

10.11 概要 381

10.12 问题 382

11 体内外的蛋白质折叠 384

11.1 引言 384

11.2 决定蛋白质折叠的因素 384

11.3 决定蛋白质稳定性的因素 392

11.4 折叠问题和Levinthal佯谬 393

11.5 蛋白质折叠模型 398

11.6 酰胺交换和蛋白质折叠的测量 401

11.7 重折叠的动力学障碍 404

11.8 体内蛋白质折叠 405

11.9 膜蛋白折叠 412

11.10 蛋白质错误折叠与疾病 415

11.11 概要 425

11.12 问题 426

12 蛋白质结构与分子医学研究进展 427

12.1 引言 427

12.2 镰状细胞贫血 429

12.3 病毒及其结构与功能对健康的影响 430

12.4 HIV与AIDS 432

12.5 流行性感冒病毒 445

12.6 p53与其功能 459

12.7 肺气肿和α1抗胰蛋白酶 463

12.8 概要 466

12.9 问题 467

结束语 468

术语表 470

附录 479

参考书目 484

参考文献 487

索引 496

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