Springer Handbook of Enzymes pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Schomburg, Dietmar (EDT)/ Schomburg, Ida (EDT)/ Chang, Antje (EDT)

出品人:

页数:424

译者:

出版时间:

价格:325

装帧:HRD

isbn号码:9783540222453

丛书系列:

图书标签:

• Enzymes
• Biochemistry
• Molecular Biology
• Protein Chemistry
• Catalysis
• Bio catalysis
• Enzyme Kinetics
• Enzyme Mechanisms
• Biotechnology
• Life Sciences

《酶学前沿：结构、催化与调控》 第一版 编者按： 本书旨在为酶学领域的研究人员、高级学生以及希望深入了解现代酶学核心概念的专业人士提供一本全面而深入的参考书。我们关注的焦点是结构生物学、动力学分析、底物特异性、分子机制以及酶催化的前沿应用，这些都是当前生命科学研究中最具活力的领域。本书的贡献者均为在各自专业领域内做出杰出贡献的资深科学家，他们以严谨的学术态度和清晰的叙述，将复杂的概念化繁为简，力求呈现一个既有深度又不失广度的酶学全景图。 --- 第一部分：酶的结构基础与功能实现 本部分聚焦于酶在分子层面的构建和它们如何通过精确的结构实现高效催化。 第一章：蛋白质工程与定向进化：重塑酶的催化特性 本章详细探讨了如何利用蛋白质工程技术，精确地修改酶的结构以优化其催化性能。内容涵盖了理性设计策略，例如通过改变活性位点残基来调整底物亲和力或产物释放速率。此外，我们深入分析了高通量筛选技术和体外进化（Directed Evolution）在加速酶的性能优化方面的应用，包括对热稳定性、有机溶剂耐受性和立体选择性的提升。特别关注了利用DNA重组技术构建突变文库，并筛选出具有理想催化特性的变体的具体流程和案例研究。 第二章：固态核磁共振与冷冻电镜在酶结构解析中的突破 本章着重介绍了先进的结构生物学技术如何揭示酶在不同生理状态下的动态结构。我们讨论了固态核磁共振（ssNMR）在解析膜蛋白酶或复杂酶复合物（如核糖体相关酶）的非晶态结构时的优势。同时，冷冻电子显微镜（Cryo-EM）的快速发展如何使得解析高分辨率的动态结构成为可能，特别是在研究酶催化循环中关键的构象变化（conformational changes）方面。本章包含对特定水解酶和氧化还原酶在不同结合状态下结构差异的详细比较分析。 第三章：非共价相互作用与活性位点的精确调控 酶的催化效率建立在对微环境的精妙控制之上。本章深入探究了活性位点内部的非共价相互作用，包括氢键网络、范德华力、π-π堆叠以及疏水效应，如何协同作用于底物识别和过渡态的稳定。我们阐述了量子化学计算（QM/MM）如何帮助模拟电子转移过程和质子转移机制，从而揭示活性位点pH依赖性和电荷效应在催化中的关键作用。 --- 第二部分：动力学、机制与调控网络 本部分从时间维度和系统层面审视酶的行为，重点在于理解催化过程的速率限制和生物体内的调控机制。 第四章：高级酶动力学：从Michaelis-Menten到瞬态分析 本章超越了经典的稳态Michaelis-Menten模型，全面介绍了瞬态酶学（Transient Kinetics）分析技术。内容覆盖了初始速率法、产物抑制分析以及速率限制步骤的确定。我们详细讨论了酶-底物复合物形成、中间体积累和产物释放等关键步骤的速率常数测定方法，并提供了如何利用这些数据来构建更精确的催化循环模型的实例。 第五章：酶活性的生物物理调控：变构效应与翻译后修饰 本章聚焦于生物体内酶活性是如何被实时精确调控的。变构调节（Allosteric Regulation）是核心议题，探讨了远端结合位点如何通过结构信号传递来影响活性位点的催化效率。此外，本章详尽阐述了关键的翻译后修饰（PTMs），如磷酸化、泛素化和乙酰化，如何通过改变酶的电荷分布、空间位阻或连接状态，迅速启动或关闭特定的代谢通路。我们提供了几种模型酶（如激酶和磷酸酶）的调控网络图解。 第六章：酶催化在高通量生物合成中的应用 本章将理论与实际应用紧密结合，关注如何利用酶作为分子“机器”来构建复杂的化学结构。详细介绍了级联反应（Cascade Reactions）的设计原理，如何通过酶的选择性和顺序排列实现多步反应的“一锅法”合成，避免中间产物的分离纯化。案例研究包括新型抗生素的生物合成途径重构以及利用酶催化合成手性药物中间体的工业化流程。 --- 第三部分：特定酶类与前沿交叉领域 本部分选取了当代研究中具有代表性和挑战性的酶类进行深入剖析，并探讨酶学与其他新兴学科的交叉融合。 第七章：氧化还原酶的电子传递机制与辅助因子再生 氧化还原酶是生命活动的核心参与者。本章深入解析了细胞色素P450s、脱氢酶以及超氧化物歧化酶（SODs）的复杂电子转移路径。重点讨论了辅因子（如NAD(P)H、FAD/FMN和辅酶Q）在电子传递中的角色，以及如何通过细胞内或体外循环系统实现辅因子的有效再生，以维持高效率的氧化还原循环。本章还涉及了金属酶中活性中心铁硫簇的结构与功能。 第八章：核酸修饰酶与表观遗传学的分子基础 本章关注那些作用于核酸分子的关键酶。我们详细考察了DNA甲基转移酶（DNMTs）、组蛋白乙酰转移酶（HATs）和去甲基化酶的分子机制。解析了这些酶如何通过对DNA和组蛋白的化学修饰来动态调控基因表达。内容包括用于检测和量化这些酶活性的体外测定方法，以及这些酶活性失调与人类疾病（如癌症）之间的关联。 第九章：计算酶学与大数据驱动的酶发现 本章展望了计算科学对酶学研究的深刻影响。内容涵盖了分子动力学模拟在预测酶-底物结合自由能和过渡态结构中的应用。此外，我们讨论了机器学习和人工智能（AI）如何被用于从海量蛋白质序列数据库中筛选和预测具有潜在催化活性的新酶（“隐性功能酶”），加速新生物催化剂的发现过程。这部分内容强调了大数据集成对未来酶工程的指导意义。 --- 结语： 《酶学前沿：结构、催化与调控》力求提供一个权威的视角，展示现代酶学研究的深度和广度。我们希望本书能激发读者对生命催化现象的更深层次的思考，并为他们未来的研究工作提供坚实的方法论和知识储备。

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