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出版者:Springer

作者:Mateo, Reyes C.; Reyes Mateo, C.; Gonzaliz Ros, Josi M.

出品人:

页数:235

译者:

出版时间:2005-12-21

价格:USD 179.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540284000

丛书系列:

图书标签:

蛋白质
脂类
相互作用
生物膜
分子生物学
生物物理学
结构生物学
细胞生物学
药物设计
生物化学

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具体描述

Biological membranes have long been identified as key elements in a wide variety of cellular processes including cell defense communication, photosynthesis, signal transduction, and motility; thus they emerge as primary targets in both basic and applied research. This book brings together in a single volume the most recent views of experts in the area of proteina "lipid interactions, providing an overview of the advances that have been achieved in the field in recent years, from very basic aspects to specialized technological applications. Topics include the application of X-ray and neutron diffraction, infrared and fluorescence spectroscopy, and high-resolution NMR to the understanding of the specific interactions between lipids and proteins within biological membranes, their structural relationships, and the implications for the biological functions that they mediate. Also covered in this volume are the insertion of proteins and peptides into the membrane and the concomitant formation of definite lipid domains within the membrane.

《Protein-Lipid Interactions》是一本旨在探索生物体内蛋白质与脂质之间复杂而至关重要的相互作用的学术著作。本书深入剖析了这一关键的生物分子相互作用如何调控细胞膜的功能、信号转导通路、代谢过程以及一系列的生理病理过程。本书的开篇，将带领读者踏上一段认识脂质世界的旅程。我们将详细介绍各种主要脂质类别，包括磷脂、鞘脂、固醇类以及脂肪酸等，阐述它们在细胞膜结构、组织和屏障功能中的基础作用。书中会重点讨论脂质的双层结构、膜的动力学特性以及不同脂质微区（如脂筏）的形成机制，为理解蛋白质如何嵌入、结合和感知脂质环境奠定坚实的基础。接着，本书将聚焦于蛋白质与脂质相互作用的分子机制。我们将深入探讨多种识别和结合策略，包括但不限于：疏水性相互作用：许多膜蛋白通过其疏水性跨膜结构域与脂质双层紧密结合。本书将详细解析这些区域的氨基酸组成、构象以及与脂质疏水尾端的相互作用模式，以及这些相互作用如何影响蛋白质的定位、稳定性和功能。静电相互作用：细胞膜表面带电荷的头部基团（如磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇等）能够与蛋白质上带电荷的氨基酸残基（如赖氨酸、精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等）发生静电吸引。本书将深入探讨这些相互作用在招募和定位蛋白质中的作用，特别是磷脂酰肌醇衍生物（如PI(4,5)P2, PI(3,4,5)P3）如何作为关键的信号脂质，特异性地结合和激活下游的信号蛋白。氢键和范德华力：蛋白质与脂质分子之间也存在细腻的氢键和范德华力相互作用，这些作用虽然相对较弱，但在维持结合特异性和稳定性方面起着不可忽视的作用。书中将通过具体的蛋白质-脂质复合物结构解析，展示这些弱相互作用的协同效应。脂质结合域：许多蛋白质拥有专门的脂质结合域，例如PH域、PX域、FYVE域、C2域等。本书将系统介绍这些结构域的识别机制、底物特异性以及它们如何介导蛋白质在特定膜区域的定位和信号功能。本书的另一个重要方面是探讨蛋白质-脂质相互作用在关键细胞过程中的功能性意义。我们将逐一审视这些相互作用在以下领域的角色：信号转导：细胞信号通路中，膜上的许多关键信号分子，如激酶、G蛋白偶联受体、离子通道等，其活性和定位都高度依赖于与特定脂质的相互作用。本书将详细阐述激酶激活、受体偶联、离子通道门控等过程如何受到脂质调控，以及这些调控如何将外部信号有效地传递到细胞内部。膜运输与囊泡形成：蛋白质在膜识别、内吞、出芽以及囊泡的融合过程中扮演着至关重要的角色，而这些过程的效率和特异性很大程度上取决于它们与膜脂质的相互作用。本书将重点介绍Coatomer（衣被蛋白）、Clathrin（网格蛋白）以及 SNAREs（可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体）等蛋白质如何通过脂质结合来驱动膜动态变化。细胞骨架与膜的相互作用：细胞骨架蛋白如肌动蛋白、微管蛋白等与质膜的连接，对于维持细胞形态、细胞运动以及细胞内物质运输至关重要。本书将探讨这些骨架蛋白如何通过与质膜脂质的相互作用，实现与膜的锚定和功能协同。代谢调控：许多参与脂质代谢的酶，如脂肪酸合酶、甘油三酯合成酶等，自身就与膜脂质紧密结合，从而调控其活性和底物的可及性。本书将深入分析这些相互作用在能量代谢和脂质稳态中的作用。病理生理学：蛋白质-脂质相互作用的失调与多种疾病密切相关，包括癌症、神经退行性疾病、心血管疾病和感染性疾病等。本书将探讨在这些疾病状态下，脂质信号通路和膜蛋白功能的改变如何导致病理发生，并介绍一些潜在的治疗靶点。为了全面展示蛋白质-脂质相互作用的研究进展，本书还将介绍一系列先进的研究技术和方法。这包括：生物化学方法：如脂质提取、蛋白质纯化、脂质体组装、表面等离子共振（SPR）、表面生物物理学（BLI）等，用于研究蛋白质与脂质的结合亲和力和动力学。生物物理方法：如X射线晶体学、核磁共振（NMR）、冷冻电子显微镜（Cryo-EM）等，用于解析蛋白质-脂质复合物的三维结构，揭示相互作用的细节。细胞生物学技术：如荧光显微镜、光遗传学、单分子成像等，用于在活细胞环境中观察蛋白质的膜定位、动态变化以及与脂质信号的响应。计算生物学方法：如分子动力学模拟、量子化学计算等，用于预测和理解蛋白质-脂质相互作用的能量学基础和构象变化。《Protein-Lipid Interactions》汇聚了该领域顶尖研究者的最新成果和深刻见解，旨在为生命科学家、生物化学家、生物物理学家以及对细胞信号传导和膜生物学感兴趣的研究人员提供一本全面、权威的参考著作。本书将有助于读者深入理解蛋白质与脂质之间精妙的“对话”，并为探索新的生物学机制和开发疾病治疗策略提供宝贵的启示。