蛋白质的热稳定性-结构稳定性和设计

-----Thermostable proteins : Structural Stability and Design

 

作者: Srikanta Sen Lennart Nilsson

出版: CRC Press

索书号: Q591.2/T411/2012/Y

ISBN:   978-1-4398-3913-3

藏书地点: 武大外教中心

 

了解热稳定性蛋白在高温情况下维持自身的稳定性和功能性的分子机制是科学界的巨大挑战吗。更多的了解蛋白质的热稳定性对于加深我们对蛋白质的结构和功能的了解,而且帮助我们了解蛋白质的折叠,去折叠和错误折叠的动态过程。此外,在本书的最后会讲到关于热蛋白结构设计要遵循的原则。

一些关于热稳定蛋白起源的研究证明了很多因素会增加蛋白质的稳定性,比如说疏水作用,促进分子包装,范德华力,氢键和离子键。但是,看起来并没有稳定的分子机制参与蛋白质的组装,而是,它们的热稳定性促进了短的长的区域相互作用。最近关于热稳定性蛋白质结构的研究得出一个结论:这些蛋白的特点是表面有很高的电荷量在离子网络中可能扮演重要的角色,促进了它们的耐热性。考虑到温度高低对离子键的影响,在本书中会重点讨论。

研究耐热性蛋白质的基本问题就是掌握物理原则,热学和动力学,它们提高了蛋白质对高温的抵抗性。但是,热稳定性、热学稳定性、热动态学稳定性和动力学稳定性这几个概念很容易混淆。因此指出稳定性的测量方法是十分重要的。热力学稳定是指在化学反应过程生成的过渡态或者中间体(生成物质),其能量(化学位)是较低的,没有自发的继续发生反应继续转化的趋势。热力学稳定是通过自由能测定的,测量折叠与非折叠之间的能量差。动力稳定性是指从热力学角度考虑可以发生的反应但是由于反应所需的活化能比较高,导致反应速度很低,在表观上看反应是没有发生的。

蛋白质的热稳定性-结构稳定性和设计》一书是由Srikanta Sen Lennart Nilsson主编,于2012年由CRC Press出版社出版。Srikanta博士目前在印度一个TCG生命科学集团公司担任高级研究员。他开发Chembiotek的分子建模和计算生物学组,在过去的十年一直引领该集团。他从加尔各答大学,印度物理学获得硕士学位。在核物理获得他的博士学位,加尔各答的萨哈研究所理论部工作,并获得博士学位。获得加尔各答大学物理学学位,1991年。在默奥大学,斯德哥尔摩大学和卡罗林斯卡医学院1998年,他的博士后研究。然后,他曾在化学生物学研究所印度加尔各答,印度两年。2001年他的研究兴趣包括应用统计力学生物分子系统;生物分子及其复合物的结构,动态和互动行为的分子建模调查;蛋白质设计;药效建模;分子对接和化合物发现在药物研发项目线索的虚拟筛选;药物设计;以及从它们的结构的化合物的性质的QSPR基于预测。他还开发了许多的计算工具,以方便他的研究小组的研究工作。伦纳特尼尔森教授目前正在在卡罗林斯卡医学院,瑞典斯德哥尔摩,在那里他领导的一个研究小组在分子模拟自20年。他获得了硕士学位工程物理学学位,以及他在从技术,斯德哥尔摩皇家学院理论物理(1983年)的博士。1983年至1984年在哈佛大学他做了他的博士后研究。他的研究兴趣包括关于生物分子复合物的信息传递蛋白,核酸相互作用,尤其是转录因子和核糖体,和问题。他是的CHARMM分子模拟程序的核心开发者之一。

蛋白质的热稳定性-结构稳定性和设计》一书的主要内容包括利用结构和生物物理分析定义热稳定性和耐高温蛋白的组成;蛋白质的包装、水化和波动对热稳定性的影响;分析蛋白质的刚性从而了解并且提高蛋白质的热适应性;耐热性蛋白质(丝氨酸蛋白酶类);结合计算机和实验的方法设计热稳定性蛋白质;设计热稳定性蛋白:计算机方法为结构基础。分类总结如下:

1.    当代和将来关于热力学研究的竞争和刺激的方法,特别是非经验性的刺激

2.    提高嗜温微生物的热适应性的理论

3.    类枯草杆菌丝氨酸蛋白酶的重要意义

4.    蛋白质结构和功能的关系以及结构稳定性的起源

5.    蛋白质设计的竞争和实验方法以及蛋白质热稳定性与三维结构

蛋白质的热稳定性-结构稳定性和设计》一书的每一个章节都是由该领域的一个或者多个领导者认真编写和提供的,包含周密的新的研究方法。为读者增加了了解作者的实验室、研究方法和实验结果的途径。在每一章节的最后列出了所引用的参考文献。

蛋白质的热稳定性-结构稳定性和设计》一书作为干细胞领域的研究读物,本书有几个突出特点。

1、 本书以蛋白质的热稳定性为主题,从基本概念开始介绍,到实验研究,由浅入深,为读者提供了清晰的导读路径。

2、本书的每个章节的主要内容,包括大量的参考文献,为读者提供了最原始的实验研究数据,而且本书的每个章节都是由该领域的先导者提供,编写认真详细,有足够的实验证据,清晰的思路,明了的实验方法步骤。

3、本书最大的特点是将蛋白质的晶体结构和三维结构用彩色图片展示出来,形象生动。

总的说来,蛋白质的热稳定性-结构稳定性和设计》一书为想要了蛋白质热学稳定性的人员提供了清晰的导读路径,作为生物物理学的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

 

本书目录:

前言

第一章  利用结构和生物物理分析定义热稳定性和耐高温蛋白的组成

第二章  蛋白质的包装、水化和波动对热稳定性的影响

第三章  分析蛋白质的刚性从而了解并且提高蛋白质的热适应性

第四章  耐热性蛋白质(丝氨酸蛋白酶类)

第五章  结合计算机和实验的方法设计热稳定性蛋白质 

第六章  设计热稳定性蛋白:计算机方法为结构基础

 

索引

 

 

(武汉大学生命科学学院研究生  张英)