Amyloid Proteins pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Humana Pr Inc

作者:Sigurdsson, Einar M.

出品人:

页数:408

译者:

出版时间:2004-12

价格:$ 151.42

装帧:HRD

isbn号码:9781588293374

丛书系列:

图书标签:

淀粉样蛋白
蛋白质
生物化学
分子生物学
神经退行性疾病
阿尔茨海默病
蛋白质折叠
疾病机制
生物医学
结构生物学

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具体描述

A proven collection of readily reproducible techniques for studying amyloid proteins and their involvement in the etiology, pathogenesis, diagnosis, and therapy of amyloid diseases. The contributors provide methods for the preparation of amyloid and its precursors (oligomers and protofibrils), in vitro assays and analytical techniques for their study, and cell culture models and assays for the production of amyloid proteins. Additional chapters present readily reproducible techniques for amyloid extraction from tissue, its detection in vitro and in vivo, as well as nontransgenic methods for developing amyloid mouse models. The protocols follow the successful Methods in Molecular Biology(t) series format, each offering step-by-step laboratory instructions, an introduction outlining the principle behind the technique, lists of the necessary equipment and reagents, and tips on troubleshooting and avoiding known pitfalls.

蛋白质动力学与结构解析：从基础理论到前沿应用本书聚焦于蛋白质这一生命活动的核心分子机器，深入探讨其从分子层面到宏观功能的复杂动态过程。全书以严谨的科学视角和详尽的实验佐证，构建了一个理解蛋白质如何折叠、运动、相互作用并最终执行其生物学任务的综合框架。 --- 第一部分：蛋白质结构与构象的分子基础第一章：蛋白质化学基础与三维结构的决定因素本章首先回顾了氨基酸残基的化学特性，重点阐述了侧链（R基团）的极性、电荷和疏水性如何决定蛋白质主链的折叠路径。随后，深入分析了驱动蛋白质稳定性的关键非共价相互作用，包括氢键网络、范德华力、盐桥的精确几何要求，以及疏水效应在水性环境中的主导作用。我们详细讨论了经典的两级结构（α螺旋、β折叠）和复杂的三级结构单元的形成机制，并引入了基于能量最小化原理的从头（ab initio）结构预测的理论基础，为后续的计算方法奠定基石。第二章：蛋白质动力学：超越静态快照传统的静态结构模型已无法完全解释蛋白质的功能。本章将焦点转向蛋白质的动态本质。我们详细介绍了研究蛋白质构象变化的先进技术，包括飞秒和皮秒尺度的分子振动光谱分析（如拉曼和红外光谱）。重点阐述了本地运动（Local Motions）对催化活性的影响，例如酶活性位点周围的“适应性柔性”（Induced Fit）。此外，章节深入探讨了大型构象转变（Large-Scale Conformational Changes），如跨膜受体在配体结合后的翻转运动，以及这些运动如何被精确地调控。第三章：折叠与稳定性的热力学与动力学蛋白质折叠是生命中最快的自组装过程之一。本章系统梳理了折叠景观理论（Folding Funnel Theory），解释了为什么蛋白质能够高效地避免陷入无功能的陷阱。我们详细分析了折叠过程中的关键中间体，包括聚集体和拟稳定态。同时，本章详述了分子伴侣（Chaperones）在细胞内辅助正确折叠的分子机制，重点分析了Hsp70/Hsp90家族如何通过ATP驱动的构象循环来控制蛋白质的生命周期，强调了热力学稳定性和动力学可达性之间的微妙平衡。 --- 第二部分：结构解析的先进技术与计算模拟第四章：高分辨率结构解析的前沿技术本章聚焦于获取精确分子结构的现代手段。除了回顾X射线晶体学和核磁共振（NMR）的基础原理外，重点介绍了冷冻电子显微镜（Cryo-EM）的最新进展，特别是单粒子分析（SPA）和工作流程中的图像处理算法，如何使其分辨率已可媲美晶体学，并能解析大分子复合物和膜蛋白的动态结构。此外，我们探讨了固体态NMR（ssNMR）在研究非晶态和膜相关蛋白质方面的独特优势。第五章：分子动力学模拟：探索时间与空间分子动力学（MD）模拟是理解蛋白质内部机制的强大工具。本章详细介绍了经典力场（如AMBER, CHARMM）的构建与局限性，以及如何通过量子力学/分子力学（QM/MM）混合方法精确描述活性位点的化学反应。重点分析了如何使用增强采样技术（如Metadynamics, Replica Exchange MD）来克服高能垒，加速对稀有构象的采样，从而揭示那些在常规模拟中难以捕捉到的关键过渡态。第六章：蛋白质相互作用组的解析与建模蛋白质很少单独工作。本章探讨了蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）的界面识别机制，包括结构互补性、电荷匹配和表面拓扑的匹配。我们介绍了用于预测结合位点和亲和力的计算方法，例如基于形状匹配的对接（Docking）和基于物理的自由能计算。本章还涵盖了蛋白质复合物的结构组装预测，特别是对于柔性或多价配体系统的处理策略。 --- 第三部分：蛋白质功能失调与调控机制第七章：翻译后修饰（PTM）的结构效应翻译后修饰是细胞调控蛋白质功能的关键。本章深入分析了磷酸化、泛素化、糖基化等常见PTM对蛋白质三维结构和动力学的影响。例如，磷酸基团的引入如何通过引入负电荷或改变局部亲水性，触发远程的结构域重排。我们详细讨论了磷酸化开关的分子机制，以及PTM如何作为“分子标签”来控制蛋白质的定位和稳定性。第八章：多蛋白复合物的组装与调控网络本章研究了生命活动中主要的分子机器，如核糖体、蛋白酶体和信号转导复合体的形成。重点解析了组装的序列依赖性和中间体稳定性。我们讨论了信号通路中蛋白质的“搭桥”功能，例如使用Sh2/SH3结构域如何精确识别特定磷酸化肽段，从而构建瞬态的信号传递模块。结构动态学分析揭示了这些大型复合物如何通过亚基的协同运动实现对底物的精确识别和加工。第九章：蛋白质错折叠、聚集与细胞稳态的挑战本章探讨了蛋白质在特定病理条件下（如神经退行性疾病）偏离正常折叠路径的后果。我们详细分析了淀粉样纤维（Amyloid Fibrils）的形成机制，包括初始寡聚体（Oligomers）的毒性以及随后纤维素核心的结构特征（如交叉-β折叠）。本章强调了细胞质量控制系统（如泛素-蛋白酶体系统和自噬）在应对错误折叠蛋白质负载时的负荷极限和故障点。 --- 第四部分：蛋白质工程与未来方向第十章：定向进化与理性设计本章将理论知识应用于实际工程。我们讨论了基于序列统计和结构预测的理性蛋白质设计方法，用于构建具有全新催化活性或稳定性的蛋白质。同时，系统地介绍了定向进化（Directed Evolution）的筛选技术，包括高通量筛选（HTS）和展示技术（如噬菌体展示），用于优化现有酶的催化效率、底物特异性或环境稳定性，为生物催化和生物材料的开发提供工具。第十一章：膜蛋白的结构与功能解析难题膜蛋白因其在脂质双分子层中的特殊环境而具有极高的研究难度。本章专门讨论了从脂质体、纳米盘到脂质体域（LMP）等膜模拟系统的构建策略。重点分析了GPCRs、离子通道等关键膜蛋白的构象变化如何调控跨膜信号转导，以及使用低温电镜解析这些复杂结构的最新突破。结语：蛋白质组学驱动下的未来展望本书最后展望了蛋白质结构生物学与系统生物学交叉的前沿领域。随着单细胞蛋白质组学和高通量结构测序技术的发展，对全细胞内蛋白质相互作用网络及其时空动态变化的理解将成为可能。未来的研究将更侧重于利用人工智能和机器学习方法，从海量数据中提取隐藏的结构和功能规律，从而实现对生命过程更精细化的控制和干预。 --- 本书适合对象：生物化学、生物物理学、结构生物学、计算生物学及药物研发领域的高年级本科生、研究生、博士后研究人员及相关领域的专业人士。本书旨在提供一个扎实而全面的视角，连接结构、动力学与生命功能的核心概念。