●前言
第一章緒論1
第一節蛋白質工程概論1
一、蛋白質工程的內涵1
二、廣義蛋白質工程2
三、狹義蛋白質工程3
四、蛋白質工程學與其他學科的關繫4
第二節蛋白質工程的功能與研究內容5
一、功能5
二、研究內容6
第三節歷史的回顧與應用研究進展8
一、從多肽開始9
二、在基因水平操作9
三、在生化水平擴展10
第四節蛋白質工程的主要成就10
一、普遍性應用10
二、產品的多樣性12
思考題13
參考文獻14
第二章蛋白質的結構15
第一節蛋白質的初級結構15
一、蛋白質的一級結構15
二、蛋白質原子構成與作用16
三、蛋白質氨基酸構成與作用16
第二節蛋白質的高級結構18
一、蛋白質結構的層次性18
二、蛋白質構像的多樣性18
三、蛋白質的二級結構19
四、蛋白質的超二級結構和結構域20
五、蛋白質的三級結構和四級結構23
六、蛋白質初級結構與高級結構的關繫25
第三節蛋白質結構生物學研究進程26
一、兩個黃金時代26
二、膜蛋白的挑戰27
三、特殊問題27
思考題27
參考文獻27
第三章工業蛋白質種類與功能特性29
第一節概述29
一、工業蛋白質的發展史29
二、工業蛋白質的定義30
第二節工業蛋白質的種類30
一、植物蛋白質30
二、動物蛋白質31
第三節蛋白質的理化特性33
一、溶解性33
二、水合能力35
三、乳化性37
四、起泡性38
五、黏度38
六、凝膠性39
七、組織形成性39
八、風味結合性40
第四節工業蛋白質的生產特性與要求40
一、工業蛋白質的生產特性40
二、特性的形成與決定40
三、生產上對蛋白質特性的要求41
四、蛋白質功能特性與結構的關繫41
思考題43
參考文獻44
第四章工業蛋白質改性加工方法與利用途徑45
第一節蛋白質改性的原理與目的45
一、蛋白質改性的原理45
二、蛋白質改性的目的45
第二節蛋白質改性的途徑與方法47
一、蛋白質改性的途徑47
二、蛋白質改良的方法47
第三節改性的因素58
一、產品安全性58
二、產品功能特性的變化58
三、營養損失58
四、生產費用58
五、產品感官性質58
第四節改性蛋白質的加工方法59
一、加工程序59
二、加工方法59
第五節改性蛋白質的利用途徑60
一、膠黏劑類61
二、可食性薄膜63
三、表面活性劑64
四、可降解材料64
五、控釋體繫65
六、造紙業的濕強劑66
七、蛋白質纖維和納米纖維66
思考題66
參考文獻67
第五章蛋白質改性紡絲制膠制膜技術68
第一節絲素蛋白的改性技術68
一、絲素蛋白改性的目的68
二、蠶絲蛋白絲素肽的提取工藝技術和流程69
三、改性的方法70
第二節蛋白質改性紡織纖維技術73
一、大豆蛋白質紡織纖維73
二、絲素蛋白紡織纖維75
第三節大豆蛋白質改性制膠技術78
一、兩種原因78
二、生產上對大豆蛋白質膠黏劑性能的要求78
三、大豆蛋白質制膠的途徑80
四、影響制膠的因素81
五、應用82
第四節膠原蛋白改性制膜技術83
一、改性方法84
二、改性前後膠原仿生膜的通透性84
思考題87
參考文獻87
第六章蛋白抗體酶工程技術88
第一節概述88
一、抗體的多樣性88
二、抗體酶的產生88
三、抗體酶的優點89
第二節產生抗體酶的原理與方法89
一、原理89
二、方法91
第三節用於產生抗體酶的抗體庫技術94
一、PCR引物克隆95
二、生物合成反應法96
三、直接篩選法97
第四節抗體酶活性部位的修飾97
一、定點突變法97
二、化學修飾法98
第五節抗體酶的晶體結構99
一、抗體酶1F799
二、抗體酶17E8100
三、抗體酶48G7100
第六節抗體酶研究新方法101
一、半抗原設計方法101
二、抗體催化的化學轉化範圍102
三、挑戰與展望105
第七節抗體酶的應用106
一、抗體酶在有機合成中的應用106
二、用於闡明化學反應機制的抗體酶107
三、抗體酶在醫療上的應用108
思考題109
參考文獻109
第七章蛋白質活性多肽與隨機序列多肽庫110
第一節蛋白質多肽的活性110
一、生物活性肽110
二、抗菌肽113
三、金屬結合蛋白(肽)114
第二節蛋白質酶水解物116
一、肽酶的作用方式116
二、蛋白質水解物的生理功能117
三、蛋白質水解物的應用117
第三節現代高通量篩選技術118
一、宏基因組技術篩選118
二、宏蛋白質組技術篩選118
第四節多肽篩選的靶體119
一、用單克隆抗體確定抗原表位119
二、確定純化蛋白及其他分子的結合表位119
三、酶作用底物分析120
四、分析蛋白質-蛋白質相互作用界面關鍵位點圖譜121
五、尋找大型功能蛋白的小分子模擬肽121
六、分離與鋻定疾病特異抗原模擬肽122
七、篩選細胞和器官特異肽122
八、抑制病毒復制的多肽123
第五節噬菌體表位隨機肽庫125
一、絲狀噬菌體的形態結構125
二、噬菌體表面展示技術原理126
三、噬菌體表面展示繫統128
四、建庫129
五、噬菌體表位隨機肽庫的局限132
第六節噬菌體表位隨機肽庫篩選132
一、篩選的一般過程132
二、篩選策略133
三、篩選克隆的進一步分析135
第七節其他方式展示肽庫136
一、質粒肽庫136
二、多核糖體展示肽庫137
思考題140
參考文獻140
第八章酶的固定化技術141
第一節酶的固定化技術概述141
一、固定化酶的發展史141
二、固定化酶發展的動因與過程141
三、酶固定化的定義143
四、酶固定化技術的重要性144
五、固定化酶的優缺點145
第二節酶固定化的機制145
一、酶分子與載體連接的功能基團145
二、載體的選擇146
三、偶聯反應146
第三節酶固定化的方法148
一、固定化方法分類148
二、物理固定法149
三、化學固定法152
四、各種固定化酶特點的比較154
第四節固定化酶載體材料與反應器155
一、載體分類155
二、對載體的要求156
三、天然載體及改進157
四、合適的固定化條件157
五、固定化酶反應器158
第五節固定化酶的形態與性質158
一、固定化酶的形態158
二、固定化酶的活力159
三、固定化酶的穩定性159
四、固定化對酶性質的影響160
五、固定化酶的催化特征161
第六節影響固定化酶酶促反應的主要因素161
第七節固定化酶的應用162
一、工業生產上的應用162
二、醫藥方面的應用163
三、化學分析方面的應用163
四、環境保護方面的應用164
五、新能源的開發164
思考題164
參考文獻164
第九章蛋白質結晶技術165
第一節晶體生長機制165
一、結晶推動力165
二、溶液分相與結晶相圖165
三、聚集與成簇166
四、成核166
五、晶體生長167
六、場的作用167
第二節結晶條件的篩選和結晶技術169
一、影響蛋白質晶體生長的因素169
二、蛋白質晶體的形成170
第三節蛋白質晶體生長的方法170
第四節蛋白質晶體的初步鋻定和挑選172
思考題172
參考文獻173
第十章蛋白質工程酶174
第一節進化工程酶174
一、分子育種174
二、酶的體外定向進化175
第二節模塊酶187
一、模塊酶的概念187
二、模塊酶的類型187
第三節雜合酶193
一、雜合酶的概念193
二、構建雜合酶的方法193
三、酶的*佳化197
第四節蛋白質工程酶制備技術200
一、定點突變200
二、二級結構工程207
三、活性部位工程209
四、結構域工程214
五、從頭設計酶216
思考題221
參考文獻221
第十一章蛋白質組織工程222
第一節天然蛋白基水凝膠223
一、形成原理、作用與影響因素223
二、蛋白基水凝膠的類型223
三、蛋白基水凝膠結構表征230
第二節生物功能表面材料231
一、生物材料表面與蛋白質、細胞之間的關繫231
二、生物表面材料的構築234
三、組織工程中生物材料表面的構築236
第三節骨組織工程的蛋白質支架材料237
一、支架材料的功能與作用238
二、骨組織工程要素與支架材料條件238
三、支架材料的種類239
四、支架的性能評價240
第四節不同蛋白質制備組織工程支架240
一、羊毛角蛋白作組織工程支架材料240
二、絲素蛋白作組織工程支架材料241
三、玉米醇溶蛋白作組織工程支架材料242
四、三維多孔支架的制備243
第五節納米纖維復合支架244
一、納米纖維的生物學效應245
二、納米蛋白纖維種類245
三、納米纖維支架材料的構建方法246
四、納米纖維支架的表面生物功能修飾248
五、復合支架的制備249
六、聚乳酸復合支架的力學性能251
思考題252
參考文獻252
第十二章蛋白質芯片技術253
第一節概述253
一、生物芯片253
二、蛋白質芯片254
第二節蛋白質芯片的組成、原理及分類257
一、蛋白質芯片的基本構成257
二、蛋白質芯片的原理258
三、蛋白質芯片的分類259
第三節蛋白質芯片的操作流程263
一、蛋白質芯片的操作步驟263
二、蛋白質芯片的信號檢測266
三、蛋白質芯片的比較267
第四節常用的蛋白質芯片267
一、抗體芯片267
二、SPR傳感的蛋白質芯片
