Class 2 Transferases XII pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

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

出品人:

页数:572

译者:

出版时间:

价格:389

装帧:

isbn号码:9783540715238

丛书系列:

图书标签:

• 酶学
• 糖基转移酶
• 生物化学
• 蛋白质
• 分子生物学
• 糖代谢
• 糖链
• 结构生物学
• 细胞生物学
• 生物医学

生物化学前沿：现代酶学与调控机制精粹 导言 本书旨在为生物化学、分子生物学以及相关领域的研究人员和高级学生提供一个全面而深入的视角，聚焦于生命活动核心——酶催化反应的最新进展、复杂调控网络及其在生理与病理过程中的关键作用。我们将超越传统酶学基础，深入探讨结构生物学、生物物理化学前沿技术如何揭示酶反应的精细机制，并着重分析酶活性在细胞信号传导、代谢重编程以及基因表达调控中的动态变化。 第一部分：酶的结构、动力学与先进表征技术 本部分首先回顾了经典酶动力学理论，重点讲解了米氏方程的局限性及其在非理想系统中的修正应用，如多底物反应和变构调控体系。随后，我们将详细介绍新一代酶学研究工具。 1.1 结构生物学的革命性进展 我们详细阐述了冷冻电子显微镜（Cryo-EM）和高分辨率X射线晶体学如何以前所未有的精度解析复杂酶复合体、膜蛋白酶以及多亚基酶的三维结构。特别关注这些结构信息如何揭示催化活性位点的构象柔性和过渡态的稳定机制。文章将深入探讨时间分辨（Time-Resolved）晶体学在捕捉酶催化循环中瞬态中间体方面的应用，这对理解化学反应的原子级别事件至关重要。 1.2 单分子酶学：打破平均效应的限制 单分子荧光共振能量转移（smFRET）技术及其在活细胞成像中的应用是本部分的重点。通过追踪单个酶分子的运动和构象变化，我们可以直接观察到异质性反应速率、变构信号的传播路径以及底物/产物的解离事件，这在研究群体平均数据中被掩盖的生物学意义重大。此外，我们还将介绍光镊技术（Optical Tweezers）在测量酶在机械力作用下如何进行构象重排和工作方面的最新案例。 1.3 酶的动力学与量子化学计算 现代密度泛函理论（DFT）和分子动力学模拟已成为预测酶反应势垒和评估量子隧穿效应不可或缺的工具。本章将展示如何结合计算化学模型来解释那些传统酶动力学实验难以解释的超高催化效率的分子基础，例如质子转移和电子转移的精密调控。 第二部分：复杂调控网络与信号转导 酶活性并非恒定不变，其调控是细胞适应环境变化的核心机制。本部分聚焦于细胞内外的多种调控信号如何精确“编程”酶的功能。 2.1 翻译后修饰（PTM）的广度与深度 磷酸化、泛素化、乙酰化和甲基化是主要的调控手段。本书将详尽分析这些修饰如何通过改变酶的电荷分布、空间构象或招募特定的结合蛋白来瞬时或长期调控酶的活性。我们特别关注“PTM交叉对话”（PTM Crosstalk）现象，即不同修饰位点之间的相互影响，以及这种复杂网络如何在特定信号通路中产生非线性的响应。 2.2 变构调控：远端效应的机制解析 变构调控是生命系统高效能的标志。本章将剖析变构效应器（如ATP、特定代谢物或信号分子）如何通过与酶的远端结合位点作用，驱动催化核心发生精细的结构变化。我们将利用生物物理数据来重建变构信号的传播路径，并讨论负协同与正协同变构效应在代谢控制中的生理意义。 2.3 蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）介导的调控 许多酶只有在与其他蛋白质结合形成超分子复合体时才展现完全的活性或特异性。我们将探讨支架蛋白（Scaffold Proteins）如何通过空间聚集酶分子来提高局部浓度（“微区效应”）或通过抑制剂的靶向递送来调节酶的活性。 第三部分：酶学前沿应用：代谢与疾病 酶的失调是几乎所有人类疾病的核心。本部分将当前酶学研究的最新成果应用于理解代谢疾病、癌症和神经退行性疾病的发病机制，并展望新型疗法的开发。 3.1 代谢流与酶的耦合调控 在代谢网络中，酶的活性受到其底物和产物浓度以及网络中其他节点的反馈抑制和激活的共同影响。本章将介绍代谢流分析（Flux Analysis）与高通量代谢组学结合的研究方法，用以描绘细胞如何通过调控关键限速酶（如糖酵解、三羧酸循环和脂肪酸代谢中的关键酶）的活性，来实现稳态维持或应对营养胁迫。 3.2 癌症与酶的重新编程 癌细胞的标志之一是代谢重编程（Warburg效应）。本书将深入分析肿瘤微环境中，缺氧或营养剥夺如何驱动特定酶类的表达上调或活性增强，例如乳酸脱氢酶（LDH）和谷氨酰胺酶（GLS）。我们还将讨论如何通过靶向这些关键重编程酶来设计选择性更强的抗癌药物。 3.3 酶工程与合成生物学 最后，我们将探讨酶工程领域的前沿进展。通过定向进化、理性设计和基于计算的酶催化剂设计，研究人员正致力于创造具有全新反应特异性、增强稳定性和更高催化效率的“非天然”酶。这些人工设计的酶在生物燃料生产、绿色化学合成以及靶向药物递送系统中展现出巨大的潜力。 结论 本书的结构安排旨在引导读者从微观的分子机制（结构与动力学）出发，理解宏观的细胞功能（调控网络），最终连接到实际的生物医学应用。通过整合结构生物学、单分子技术与先进的计算方法，现代酶学研究正以前所未有的速度揭示生命活动的复杂蓝图。

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