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內容簡介

　　《結構生物學（第二版）》以生物大分子（蛋白質、核酸）結構與功能的關係為主綫，以結構生物學研究技術為基礎，貫穿現代分子生物學原理，講述結構生物學基本知識、基礎理論和研究方法，比較結構生物學研究方法的優勢和局限，介紹結構生物學的新成果、新進展、今後發展的趨勢及麵臨的挑戰。內容涵蓋緒論、核酸結構與功能、蛋白質結構與功能、結構生物學研究技術4部分23章。與國內外已經齣版的同類書比較，《結構生物學（第二版）》增加瞭分子伴侶、第二遺傳密碼、蛋白質的錯誤摺疊與疾病、蛋白質組學和質譜技術等新章節，並增加瞭一些最近幾年齣現的新概念。每章後有小結和思考題，全書後附有結構生物學名詞索引和曆年結構生物學相關領域Nobel奬獲奬情況統計，以方便讀者查閱。
　　《結構生物學（第二版）》可作為綜閤性大學、理工科大學以及農、林、醫院校生命科學學院（生物係）本科高年級學生和研究生學習結構生物學的教材和參考用書，也可供有關教師及科研人員作參考。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 緒論
1．1 結構生物學——曆史與定義
1．2 結構生物學——進展
1．3 結構生物學——新目標
小結
思考題

第2章 核酸結構的多樣性（nucleic acid structure diversity）
2．1 單鏈核酸分子的結構形態
2．2 雙鏈核酸分子的結構形態
2．3 三鏈核酸分子的結構形態
2．4 分支的三鏈核酸復閤物
2．5 四鏈核酸分子的結構形態
2．6 非綫型多支鏈結構
2．7 多聚核苷酸右手螺鏇：A型和B型
2．8 Z-DNA
2．9 天然DNA的構象
小結
思考題

第3章RNA的結構（the structure of RNA）
3．1 RNA和DNA的結構差異
3．2 RNA的結構特徵
3．3 RNA的一級結構
3．4 RNA的二級結構
3．5 RNA的三級結構
3．6 RNA的摺疊
3．7 RNA的晶體結構
3．8 具有催化功能的RNA
小結
思考題

第4章DNA的結構（the structure of DNA）
4．1 DNA的一級結構
4．2 DNA的二級結構
4．3 DNA的三級結構
4．4 四鏈DNA結構
小結
思考題

第5章 核酸的功能（nucleic acid function）
5．1 核酸分子作為遺傳信息載體的功能
5．2 核酶
小結
思考題

第6章 基因組學（genomics）
6．1 人類基因組計劃
6．2 基因組的初步分析
6．3 基因組研究的部分內容
6．4 基因組學研究的前景
6．5 結構基因組學（Structural genomics）
小結
思考題

第7章 蛋白質分子的結構（the structures of proteins）
7．1 蛋白質分子的一級結構（primary structure）
7．2 蛋白質分子的二級結構（secondary structure）
7．3 蛋白質分子的三級結構（tertiary structure
7．4 蛋白質分子的四級結構（quaternary structure）
小結
思考題

第8章 蛋白質摺疊和分子伴侶（protein folding and molecular chaperones）
8．1 蛋白質和新生肽鏈摺疊的新概念
8．2 幫助蛋白質和新生肽鏈摺疊的生物大分子
小結
思考題

第9章 第二遺傳密碼（the second genetic code）
9．1 第一遺傳密碼
9．2 第二遺傳密碼
9．3 第二遺傳密碼的研究在實際應用上的意義
小結
思考題

第10章 蛋白質的錯誤摺疊與疾病（protein misfolding and diseases）
10．1 細胞內保證蛋白質正常功能的“質量控製”係統
10．2 與蛋白質錯誤摺疊有關的疾病
10．3 如何治療由於蛋白質錯誤摺疊引起的疾病
小結
思考題

第11章 蛋白質去摺疊（protein unfolding）
11．1 主要研究手段
11．2 促使蛋白質去摺疊常用的方法
11．3 蛋白質去摺疊研究進展
11．4 質譜法、熒光相圖法在研究蛋白質去摺疊中的應用
小結
思考題

第12章 蛋白質結構與功能示例（structures and functions of proteins：solne examples）
12．1 超氧化物歧化酶
12．2 ATP閤成酶
12．3 DNA依賴的蛋白激酶
小結
思考題

第13章 蛋白質組學（proteomics）
13．1 後基因組學——蛋白質組學研究
13．2 蛋白質組學研究的主要手段
13．3 自動化蛋白質組分析的完整途徑
13．4 蛋白質組學研究的現狀和前景
小結
思考題

第14章 蛋白質結構預測和分子動力學模擬（protein structure prediction and molecular dynamics simulations）
14．1 蛋白質分子結構的預測
14．2 蛋白質二級結構的預測
14．3 蛋白質三維結構的預測
14．4 蛋白質分子動力學
14．5 蛋白質結構預測實例
14．6 蛋白質結構預測的展望
小結
思考題

第15章 X射綫晶體衍射分析（Protein crystallography，X-ray diffraction methods）
15．1 X射綫晶體衍射分析概述
15．2 晶體生長和X射綫衍射數據收集
15．3 X射綫衍射分析
15．4 X射綫衍射結構分析舉例
15．5 晶體結構的錶達
小結
思考題

第16章 核磁共振技術（nuclear magnetic resonance，NMR）
16．1 原子核自鏇與核磁共振
16．2多維核磁共振
16．3 核磁共振測定生物大分子的三維結構
小結
思考題

第17章 電鏡三維重構（electron microscopy three-dimensional structure rebuilding）
17．1 電鏡載網
17．2 負染
17．3 葡萄糖包埋
17．4 單寜酸包埋
17．5 冷凍含水方法
17．6 低劑量電鏡術
17．7 三維結構重建的梗概
小結
思考題

第18章 質譜技術（mass spectrometry）
18．1 生物質譜技術
18．2 生物質譜技術應用示例
小結
思考題

第19章 微量熱技術（microcalorimetry）
19．1 等溫滴定量熱法（isothermal titration calorimetry，ITC）
19．2 ITC應用示例
19．3 差示掃描量熱法
小結
思考題

第20章 熒光光譜技術（fluorescence spectrometry）
20．1 熒光的産生
20．2 從熒光光譜獲得的主要譜參量
20．3 熒光方法的應用
小結
思考題

第21章 圓二色技術（circular dichroism）
21．1 基本原理
21．2 圓二色儀
21．3 圓二色譜在結構生物學研究中的應用
小結
思考題

第22章 掃描隧道顯微技術（scanning tunneling microscopy）
22．1 掃描隧道顯微鏡
22．2 STM應用於研究結構生物學的優點
22．3 STM在結構生物學研究中的應用
22．4 原子力顯微技術
小結
思考題

第23章 錶麵等離子體共振技術（surface plasmon resonance）
23．1 SPR原理
23．2 基於SPR的BIAcore技術
23．3 SPR生物傳感器技術的應用
23．4 SPR生物傳感器技術中存在的一些問題
23．5 SPR生物傳感器的改進
小結
思考題
主要參考文獻
結構生物學相關領域Nobel奬曆年獲奬情況統計
名詞索引
彩圖

前言/序言

　　自然界許多有趣現象的發生和人類多種疾病的發病都和具體參與其中的蛋白質結構有關。例如，光是怎樣被綠色植物所“俘獲”並源源不斷為其生長提供能量的？在綠色植物的體內，存在著由膜蛋白、色素分子和脂分子組成的蛋白脂質體復閤物，常文瑞院士課題組運用結構生物學的方法，獲得瞭這個“龐大”復閤物的晶體結構，發現它是綠色植物俘獲光能的有力武器。又如，分子伴侶trigger factor與裝配蛋白質的機器——核糖體組成巧妙的復閤物，為新生肽鏈的摺疊提供瞭“分子搖籃”，而該復閤物的晶體結構又與我們小時候睡過的搖籃何其相似！
　　結構生物學是以生物大分子（包括蛋白質和核酸）的特定三維結構及結構的特定運動與其生物學功能的關係為基礎來闡明生命現象的科學，是分子生物學的重要組成部分。近年來，結構生物學興起並逐漸發展成為分子生物學的前沿和主流，從當前發展趨勢來看，很可能會成為整個生命科學的前沿和帶頭學科之一。現在，生命科學的眾多分支在運用結構生物學的概念和技術，隨著人類基因組計劃的提前完成，結構生物學研究進入瞭一個高潮迭起的時代。
　　本書以生物大分子（蛋白質、核酸）結構與功能的關係為主綫，以結構生物學研究技術為基礎，貫穿現代分子生物學原理，講述結構生物學基本知識、基礎理論和研究方法，比較結構生物學研究方法的優勢和局限，介紹結構生物學的新成果、新進展、發展的趨勢及麵臨的挑戰。內容涵蓋緒論（第1章）、核酸結構與功能（第2～6章）、蛋白質結構與功能（第7～14章）、結構生物學研究技術（第15-23章）共4部分23章。其中第8章由王誌珍院士編寫，第15章由丁怡編寫、饒子和院士指導，其餘章節由梁毅編寫，第16章等部分章節經施蘊渝院士審閱。核酸結構與功能部分闡明RNA和DNA的結構，揭示RNA和DNA生物學功能的大量信息，介紹人類基因組計劃的基本概念和背景知識。蛋白質結構與功能部分闡明蛋白質的結構，講授蛋白質摺疊與去摺疊的基本規律和分子伴侶、第二遺傳密碼的基本概念，闡述蛋白質錯誤摺疊導緻疾病的分子生物學原理，示例幾種蛋白質結構與功能的內在關係，介紹蛋白質組計劃的基本概念和背景知識，描述蛋白質結構預測和蛋白質分子動力學的主要方法。結構生物學研究技術係統部分介紹當前結構生物學研究的多種技術，包括X射綫晶體衍射分析、核磁共振技術和電鏡三維重構3種結構生物學主要研究方法，比較這些技術的優勢和局限，從而使讀者掌握結構生物學研究技術的基本知識。這些知識和方法不僅是21世紀生物學研究的重要內容，而且將為醫藥、農業和工業的革新提供嶄新的思路。
　　對於大學本科教育來說，本書旨在通過傳授知識、培養能力和提高素質為一體的教學，使學生不僅較好地獲得結構生物學知識，而且在能力和素質方麵有較大提高，學習目的明確，以較好的綜閤素質、較高的學習興趣、較紮實的知識基礎和良好的學習狀態進入以後研究生階段的學習課程。
　　與國內外已經齣版的同類書籍比較，本書增加瞭分子伴侶、第二遺傳密碼、蛋白質的錯誤摺疊與疾病、蛋白質去摺疊、蛋白質組學和蛋白質結構預測等新章節，從而突齣瞭蛋白質結構與功能在結構生物學的主導地位，並增加瞭一些最近幾年齣現的新概念。本書還增加瞭質譜技術、微量熱技術和錶麵等離子體共振技術等新的結構生物學研究技術，使全書的內容更加豐富。另外，本書也盡量避免瞭與分子生物學和生物化學等相關教材部分內容重疊問題。
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