Structural Genomics, Part A pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Joachimiak, Andrzej 编

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 193.23

装帧:

isbn号码:9780123744364

丛书系列:

图书标签:

Structural Genomics
Genomics
Proteomics
Bioinformatics
Molecular Biology
Protein Structure
Genome Sequencing
Systems Biology
Computational Biology
Biotechnology

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具体描述

Structural genomics is the systematic determination of 3-dimensional structures of proteins representative of the range of protein structure and function found in nature. The goal is to build a body of structural information that will predict the structure and potential function for almost any protein from knowledge of its coding sequence. This is essential information for understanding the functioning of the human proteome, the ensemble of tens of thousands of proteins specified by the human genome. While most structural biologists pursue structures of individual proteins or protein groups, specialists in structural genomics pursue structures of proteins on a genome wide scale. This implies large scale cloning, expression and purification. One main advantage of this approach is economy of scale.This book examines the three dimensional structure of all proteins of a given organism, by experimental methods such as X-ray crystallography and NMR spectroscopy. It looks at structural genomics as a foundation of drug discovery as discovering new medicines is becoming more challenging and the pharmaceutical industry is looking to new technologies to help in this mission.

《结构基因组学：第一部分》内容简介《结构基因组学：第一部分》是一部深度探索蛋白质三维结构与功能之间关系的权威著作。本书并非对结构基因组学这一学科的浅尝辄止，而是通过详实的研究案例、前沿的实验技术解析以及对理论模型的严谨审视，为读者构建起一个关于蛋白质世界宏大而精密的图景。它不仅是结构生物学家、生物化学家、生物物理学家以及相关领域研究人员不可或缺的参考手册，更是对生命奥秘充满好奇的学生和研究者的理想入门读物。第一部分：基础理论与方法论的奠基本书的第一部分，作为整个系列的开篇，着重于为结构基因组学研究打下坚实的理论基础和方法论根基。它首先将读者带入蛋白质结构的世界，阐述了蛋白质一级、二级、三级乃至四级结构的定义、形成机制以及它们如何协同工作以实现生物学功能。这里，作者并没有停留在对基本概念的罗列，而是通过剖析经典蛋白质的结构演化过程，揭示了氨基酸序列如何精确地折叠成功能性的三维形状，并强调了这种折叠的内在“物理化学逻辑”。例如，在讨论二级结构时，本书会详细介绍α-螺旋和β-折叠的形成原理，并深入探讨它们在稳定蛋白质整体结构和参与特定生物学过程中的作用，可能引用诸如肌红蛋白或免疫球蛋白等模型体系进行说明。在确立了对蛋白质结构基本认识后，本书继而深入探讨了决定蛋白质结构和功能的关键因素。这包括但不限于：氨基酸侧链的性质（如疏水性、亲水性、电荷、芳香性等）如何影响局部和整体的构象；肽键的平面性和旋转限制；以及分子间作用力，如氢键、范德华力、疏水相互作用和静电相互作用，如何共同驱动蛋白质的稳定折叠。本书特别会强调，这些看似微小的相互作用，在数量累积后，能够精确地将一条氨基酸链导向其唯一或少数几种稳定的活性构象。随后，第一部分将视角转向了理解和预测蛋白质结构的核心技术。书中会详细介绍X射线晶体学这一“金标准”技术，从晶体生长的挑战，到衍射数据采集、处理，再到三维模型解析的各个关键步骤。作者会深入讲解衍射原理、E-值和P-值的重要性，以及如何利用重原子替换法、分子替换法等手段来解决相位问题。同时，本书也会对核磁共振波谱（NMR）进行详尽的介绍，特别是在解析小分子量蛋白质或研究蛋白质动态构象变化方面的优势。NMR的鲁棒性，如NOE（Nuclear Overhauser Effect）和J-耦合的解读，在确定原子间的空间距离和二面角方面起到的关键作用会被重点阐述。此外，电子显微镜（EM），尤其是单颗粒分析（SPA）和冷冻电镜（cryo-EM）的飞速发展，在本书中也会占据重要篇幅。作者会解析其成像原理，以及如何通过对数以万计的单个颗粒进行分类和平均，最终获得高分辨率的蛋白质三维结构。对于那些难以结晶或体积过大的蛋白质，冷冻电镜技术带来的突破性进展，将被充分展示。本书不会仅仅停留在技术的描述，而是会结合具体的案例，说明这些技术如何被成功应用于解析不同类型蛋白质的结构，例如膜蛋白、大型复合物等，这些都是传统方法难以攻克的挑战。除了实验技术，第一部分也为理解蛋白质结构数据提供了必要的理论框架。书中会介绍结构生物学数据库，如蛋白质数据库（PDB），以及与之相关的查询、分析和可视化工具。读者将学习如何有效地检索和解读PDB条目，理解原子坐标、残基序列、链的识别等基本信息。同时，本书还会探讨常用的蛋白质结构可视化软件，例如PyMOL、Chimera等，并演示如何利用它们来观察、分析和展示蛋白质的各种结构特征，如活性位点、相互作用界面、柔性区域等。在理论与技术融合的层面上，本书还将引入计算化学和生物信息学在结构基因组学中的作用。这包括对同源建模（homology modeling）的原理和局限性的深入分析，解释如何利用已知结构的同源序列信息来预测目标蛋白的三维结构。此外，对于从头预测（ab initio prediction）方法，尽管其在早期面临挑战，但随着算法的进步和计算能力的提升，其在某些场景下的应用前景也会被提及。蛋白质打分函数（scoring function）的演进，以及如何评价预测结构的质量，也将是重点讨论的内容。总而言之，《结构基因组学：第一部分》致力于为读者建立一个全面、系统且深入的知识体系。它不仅教会读者“是什么”，更教会读者“为什么”和“如何做”。通过对蛋白质结构基本原理的深刻剖析、对核心实验技术的详尽解析以及对计算工具的恰当运用，本书为理解蛋白质在生命活动中的核心作用，以及后续的结构基因组学研究奠定了坚实的基础，引导读者踏入一个前所未有的精准探知生命分子世界的旅程。