蛋白質工程是在理解蛋白質結構功能關系的基礎上，對蛋白質進行調控、設計和改造的一門學科。其研究內容包括蛋白質的結構基礎、蛋白質結構功能關系、蛋白質構象模擬、蛋白質功能調控、蛋白質從頭設計、蛋白質功能改造等方面。本教材系統(tǒng)介紹蛋白質工程的發(fā)展歷史、蛋白質結構研究的基本理論、蛋白質功能調控的基本策略、蛋白質結構功能關系的基本理論、蛋白質構象模擬技術的發(fā)展歷史、蛋白質的定向進化和改造與設計、蛋白質工程在新興領域中的應用等。
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2005 年9 月-2008 年12 月 湖南師范大學生命科學學院，獲博士學位
2002 年9 月-2005 年6 月 湖南農業(yè)大學生物科學與技術學院，獲碩士學位2021 年12 月-至今 湖南農業(yè)大學生命科學與技術學院，教授
2010年10 月-2021年12月 湖南農業(yè)大學生命科學與技術學院，副教授
2019年2月-9月 美國紐約州立大學上州醫(yī)科大學神經與生理學博士后
目錄
前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 蛋白質概念的形成及其研究歷史 1
第二節(jié) 蛋白質工程發(fā)展歷程及其主要研究內容 5
第三節(jié) 蛋白質工程的前沿技術 11
第四節(jié) 蛋白質工程在生物工程中的重要地位 16
第五節(jié) 蛋白質工程對科學研究和國民經濟的重要意義 17
小結 19
復習思考題 19
主要參考文獻 19
第二章 蛋白質的結構基礎 20
第一節(jié) 蛋白質的分類、命名及組成 20
第二節(jié) 蛋白質的結構及其特點 24
第三節(jié) 蛋白質結構的解析方法 30
第四節(jié) 蛋白質結構模擬 57
小結 73
復習思考題 73
主要參考文獻 74
第三章 蛋白質的結構功能關系 75
第一節(jié) 分子內作用力與蛋白質功能 75
第二節(jié) 分子間作用力與蛋白質功能 78
第三節(jié) 蛋白質的變性與復性 94
第四節(jié) 蛋白質結構功能的演化 98
小結 110
復習思考題 111
主要參考文獻 111
第四章 蛋白質的功能調控 112
第一節(jié) 配體調控策略 112
第二節(jié) 溫度調控策略 125
第三節(jié) 相分離 129
小結 135
復習思考題 136
主要參考文獻 136
第五章 蛋白質的制備 137
第一節(jié) 蛋白質的生物合成 137
第二節(jié) 蛋白質的化學合成 153
第三節(jié) 蛋白質的重組表達 159
第四節(jié) 蛋白質的純化 167
小結 169
復習思考題 169
主要參考文獻 169
第六章 蛋白質的設計和改造 170
第一節(jié) 蛋白質的定向進化 170
第二節(jié) 使用非天然氨基酸的蛋白質改造 181
第三節(jié) 蛋白質的從頭設計 185
第四節(jié) 多肽設計和改造 191
小結 196
復習思考題 196
主要參考文獻 196
第七章 蛋白質工程與光遺傳學 198
第一節(jié) 光敏蛋白的發(fā)現 198
第二節(jié) 光敏蛋白的設計和改造 201
第三節(jié) 光敏蛋白在光遺傳學的應用 207
小結 216
復習思考題 216
主要參考文獻 216
第八章 蛋白質工程與基因編輯 217
第一節(jié) CRISPR/Cas 系統(tǒng)的發(fā)展歷史 217
第二節(jié) CRISPR/Cas 工具包的優(yōu)化改造 223
小結 229
復習思考題 229
主要參考文獻 229
第九章 蛋白質工程與基因組學 230
第一節(jié) 基因組學在蛋白質工程中的應用 230
第二節(jié) 蛋白質工程加速基因編輯的發(fā)展 235
第三節(jié) Nanopore技術在核酸和蛋白質測序中的應用和發(fā)展 238
小結 246
復習思考題 247
主要參考文獻 247
第十章 蛋白質工程的應用 248
第一節(jié) 蛋白質工程在工業(yè)酶和日化領域的應用 248
第二節(jié) 蛋白質工程在農業(yè)和食品領域的應用 258
第三節(jié) 蛋白質工程在醫(yī)藥領域的應用 271
小結 280
復習思考題 280
主要參考文獻 281
第十一章 蛋白質工程與未來技術 283
第一節(jié) 人工智能與蛋白質工程 283
第二節(jié) 納米材料與蛋白質工程 290
第三節(jié) 塑料降解與蛋白質工程 298
小結 301
復習思考題 302
主要參考文獻 302
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