结构基因组学和高通量结构生物学》(书评)
——Structural Genomics and High Throughput Structural Biology

作者: Michael Sundstrom, Martin Norin and Aled Edwards

出版: Taylor and Francis Group

索书号: Q51/S927m/2006/Y

藏书地点: 武大外教中心

结构基因组学是继人类基因组之后又一个国际性大科学热点,主要目的是试图在生物体的整体水平上(如全基因组、全细胞或完整的生物体)测定出(以实验为主、包括理论预测)全部蛋白质分子、蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸、蛋白质-多糖、蛋白质-蛋白质-核酸-多糖、蛋白质与其他生物分子复合体的精细三维结构,以获得一幅完整的、能够在细胞中定位以及在各种生物学代谢途径、生理途径、信号传导途径中全部蛋白质在原子水平的三维结构全息图。在此基础上,使人们有可能在基因组学、蛋白质组学、分子细胞生物学以致生物体整体水平上理解生命的原理。对疾病机理的阐明、对疾病的防治有重要应用意义。
这一学科的起源可以追溯到二十世纪九十年代中后期加拿大、日本和美国等国出色的航天科学技术,而后大量基因组信息的发现、蛋白质表达的研究、计算方法的建立、生物分子核磁共振和 X射线结晶的发明,使得结构基因组学发展成为一门独立的学科。
结构基因组学已经有十年的发展历史了,其发展核心始终围绕两个主题——发现和应用结构基因组学。本书前半部分(第二章、第三章、第四章和第五章)介绍了一些对生物学研究起到推动作用的结构基因组学技术,包括结构生物学中的蛋白纯化、蛋白质的结晶化、核磁共振光谱学以及高通量蛋白质结晶学。
发现结构基因组学的科学目标跟传统结构生物学一样,都是为了更好了解生物系统。更具体地说,发现结构基因组学是研究那些结构未知的基因/蛋白,从而发现其折叠方式、特异结构特征或是功能方面的新信息。接下来的四章(第六章、第七章、第八章和第九章)从发现的角度介绍了结构基因组学的前提和前景,以及获得的结构方面的数据如何应用到计算方法中去。
应用结构基因组学(第十二章)着重讲述结构基因组学技术在功能已知蛋白的生物技术和药物工业方面的应用。这一成果主要针对与药物研发相关的蛋白质家族(比如蛋白激酶),以及蛋白质与各种配体的复杂结合(比如化学抑制剂)。
然而,任何提供实验信息的研究领域都会面临数据形象化和分析的问题,结构基因组学的也存在着计算问题。结构基因组学也为蛋白质数据库(PDB)提供了10% 的新结构,还远远不够。但是可以肯定,这种速率必将与日俱增,而且越来越多的结构将脱离生物学实验。这些新结构的分析和解释必须由计算机完成。本书用第十章和第十一章来讨论这个迫在眉睫的问题。
本书从基本发现到实际应用两个方面系统而全面的讲述了结构蛋白组学,重点在于指导读者如何应用结构学信息解释基因组序列和功能之间的关系。同时,书中列举了当今世界前沿科学家的工作,意在使读者能从他们丰富的实际经验中有所收获。

作者简介
Michael Sundstrom 1992年在乌普萨拉生物学中心取得博士学位后,成为瑞典卡罗林斯卡研究院完成博士后。之后,他被成为斯德哥尔摩卡比-法玛西亚公司的蛋白质结晶学方面的科学家。1998年,他同时任意大利米兰法玛西亚公司肿瘤学研究所结构化学部主任和信息学,以及肿瘤学研究综述协会主席。2001年他被Actar AB(药物开发公司)聘为研发带头人。现为牛津大学结构基因组协会首席科学家。
Martin Norin 1994年瑞典斯德哥尔摩皇家技术学院获得生物化学博士后,成为K卡比-法玛西亚化学/分子计算机建模师。之后,他逐渐在法玛西亚担当重任,比如计算化学的部主任,从代谢疾病/法玛西亚结构化学部项目带头人到主任。2005年他成为拜维特穆公司(生物技术公司)化学部门主任。
Aled Edwards 在McGill大学取得博士学位后,到斯坦福大学做博士后。他已经发表了120多篇学术论文,包括了200多种不同蛋白质结构。他现任英-加合作结构基因组协会主管,多伦多大学医学研究部教授,是多伦多Affinium 制药公司的创建者之一,也是首席科学导师。
本书目录
第一章 结构基因组概论:前景、前提和目前趋势
第二章 结构生物学中的蛋白纯化
第三章 蛋白质的结晶化:自动化、机械化和小型化
第四章 结构基因组学中的核磁共振光谱学
第五章 高通量蛋白质结晶学
第六章 由序列到功能
第七章 比较建模和结构蛋白质组学
第八章 以ab为首建模
第九章 结构决定功能
第十章 结构信息的修复和确认
第十一章 计算结构基因组学中的问题
第十二章 应用结构基因组学
附录
(武汉大学生命科学学院 唐娴)