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出版者:Cambridge University Press

作者:James D. Gunton

出品人:

页数:376

译者:

出版时间:2007-10-27

价格:USD 153.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521851213

丛书系列:

图书标签:

蛋白质
冷凝
生物物理学
蛋白质折叠
相分离
细胞生物学
分子生物学
生物化学
凝聚态物理
软物质物理

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具体描述

The quest to understand the condensation of proteins from solutions is a rapidly evolving field. The purpose of this book is to bring to an interdisciplinary audience the state-of-the-art in current research. The first part of the book deals with issues related to the production of high quality protein crystals from solution. Since protein function is determined by structure, high quality protein crystals must be grown in order to determine their structure by X-ray crystallography. The book also discusses diseases that occur due to undesired protein condensation, an increasingly important subject. Examples include sickle cell anemia, cataracts and Alzheimer's disease. Current experimental and theoretical work on these diseases is discussed, which seeks understanding at a fundamental, molecular level, to prevent the undesired condensation from occurring. The book, containing color plate sections, is suitable for graduate students and academic researchers in physics, chemistry, structural biology, protein crystallography and medicine.

Protein Condensation (蛋白凝聚) 《蛋白凝聚》是一本深入探讨蛋白质组学领域前沿研究的书籍，它聚焦于一个至关重要但又复杂多变的生物学现象——蛋白质凝聚。本书并非简单地罗列事实，而是力图构建一个全面的认知框架，帮助读者理解蛋白质如何在细胞内动态地聚集，以及这种聚集如何影响生命过程。本书的开篇，作者精心铺陈了蛋白质凝聚的宏观图景。从细胞器生物学的基础出发，阐述了核仁、应激颗粒、P-体等重要的细胞结构如何依赖于精确调控的蛋白质凝聚而形成。这些非膜结合的细胞器，在基因表达调控、细胞应激反应、信使RNA的代谢与转运等关键生命活动中扮演着核心角色。作者详细介绍了形成这些结构所需的蛋白质类别，以及它们如何通过特定的分子识别机制实现聚集。随后，本书深入到蛋白质凝聚的微观层面。它详细解读了驱动蛋白质凝聚的分子机制，包括但不限于：特定蛋白质域的相互作用：许多蛋白质在其序列中拥有富含特定氨基酸残基的区域，这些区域能够介导蛋白质之间的特异性结合，从而诱导凝聚。书中列举了多项研究，例如RNA结合蛋白（RBPs）中常见的低复杂度区域（LC-rich regions）如何通过π-π堆叠、疏水作用以及静电相互作用，在RNA的辅助下形成凝聚体。多价相互作用：蛋白质通过其上的多个结合位点与其它蛋白质或分子（如RNA、DNA、小分子配体）发生协同作用，这种“多价”的结合方式极大地增强了结合亲和力，并可能导致亚稳态的蛋白质凝聚物形成。书中通过对液-液相分离（LLPS）的研究，阐述了多价相互作用在驱动相分离中的关键作用。分子伴侣与调控因子：蛋白质凝聚并非完全自发的过程，许多分子伴侣和调控因子参与其中，精确控制凝聚的发生、稳定性和解离。本书探讨了热休克蛋白（HSPs）在蛋白质折叠和避免错误凝聚中的作用，以及一些小分子化合物如何影响凝聚体的形成。环境因素的影响：细胞内的pH、离子强度、温度、氧化还原状态等微环境因素，都会对蛋白质的构象和相互作用产生影响，进而调节蛋白质凝聚的发生。书中对此进行了详细的分析，并引用了相关实验证据。在理论层面深入探讨之后，《蛋白凝聚》将焦点转向了蛋白质凝聚在生命过程中的具体功能和意义。信号转导与细胞反应：蛋白质凝聚被证明是细胞对外界信号快速响应的关键机制。例如，在细胞应激条件下，原有的细胞器结构可能会解体，转而形成应激颗粒，以保护mRNA并暂时抑制非必需的翻译。本书详述了这一过程，以及其中涉及的关键信号通路。基因表达的调控：蛋白质凝聚体不仅是mRNA的仓库，它们本身也可能成为基因表达调控的微环境。书中探讨了凝聚体如何富集转录因子、组蛋白修饰酶等，从而影响基因的开启或沉默。疾病与蛋白质凝聚：异常的蛋白质凝聚与多种神经退行性疾病密切相关，如阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症（ALS）等。这些疾病的发生往往与某些蛋白质（如tau蛋白、α-突触核蛋白、TDP-43等）的错误聚集有关，形成稳定的淀粉样纤维或不溶性包涵体。本书系统梳理了这些疾病的发病机制，并探讨了作为治疗靶点的可能性。作者还关注了一些研究，利用理解蛋白质凝聚的原理来设计小分子，干预病理性聚集。新兴技术与研究方法：为了更深入地理解蛋白质凝聚，研究人员开发了多种先进的技术。本书介绍了荧光标记、单分子成像、共聚焦显微镜、原子力显微镜、核磁共振波谱（NMR）、冷冻电子显微镜（cryo-EM）等关键技术，以及它们在解析凝聚体结构、动力学和组分方面的应用。《蛋白凝聚》并非一本仅限于理论的著作，它还强调了研究这一现象的实际挑战和未来的研究方向。作者鼓励读者思考如何利用现有的知识来设计更精确的实验，如何开发更有效的工具来操纵蛋白质凝聚，以及如何将这些基础研究的发现转化为新的诊断和治疗策略。总而言之，《蛋白凝聚》是一本为分子生物学、细胞生物学、生物化学以及相关领域的研究人员和学生量身打造的参考书。它以清晰的逻辑、严谨的论证和丰富的实例，为读者提供了一个关于蛋白质凝聚的全面视角，帮助他们理解这一复杂生物学现象的本质、功能以及其在健康与疾病中的深远影响。本书将激发读者对这一活跃研究领域的进一步探索兴趣。