蛋白质化学和结构生物学进展,第93卷,生物分子光谱学:实验与理论结合的进展-----Advances in Protein Chemistry and Structural Biology, Volume 93, Biomolecular Spectroscopy: Advances from Integrating Experiments and Theory

 

作者:Christo Christov

出版:Academic Press

索书号:Q51/A244p/2013/V.93/Y

ISBN:  978-0-12-416596-0

藏书地点: 武大外教中心

 

二维红外光谱技术是一种发展迅速的非线性光谱技术,与传统的振动光谱技术相比,二维红外光谱技术更展示出更好的结构细节。这种展示出精细结构的能力特别有助于生物大分子的研究,生物大分子由于大量的振动使得其傅里叶变换红外(FTIR)光谱变得密集。光谱学的亚皮秒级的时间尺度使我们有机会跟踪分子的瞬时波动。二维红外光谱的理论和实验技术都得到了很好的发展,运用它们已经深入了解了蛋白质和核酸的结构和动力学的一些基本特征。

蛋白质中含侧链的氢键和离子对的分子识别与催化功能对蛋白质的功能起着重要作用。尽管在蛋白质的功能关键部位有大量关于氢键和离子对的结构信息,但由于过去缺乏合适的实验工具,这些化学相互作用的基础动力学在很大程度上没有被很好地理解。核磁共振波谱是研究蛋白质动力学的有力工具,但绝大多数的核磁共振方法只适用于骨架或甲基。近年来,赖氨酸侧链NH3+基团的氢键和离子对动力学研究取得了很大进展。

LHCII是光系统II中最大的植物光合色素蛋白复合体,是生物体中最丰富的膜蛋白,约占生物圈叶绿素分子库的一半。这种色素蛋白复合物的主要作用是收集阳光量子,并将电子激发态转移到主要的光合电荷分离反应发生的反应中心。LHCII蛋白作为光合膜的主要蛋白组分,调节着膜脂相的结构和动态特性。根据最新的概念,LHCII的生理作用之一是保护光合器官免受高强度光照造成的氧化损伤。应用多种分子光谱学技术,使研究LHCII的复杂结构及其有关的生理功能成为可能。

蛋白质的功能取决于它们与各种配体的相互作用,而这些相互作用受多肽结构的调控。如果能操纵蛋白质的结构,原则上它们的功能就能被调节。蛋白质结构关系的问题不仅是生物物理学的一个核心问题,还在生物医学领域和其他领域中发挥着“人为”修改蛋白质结构的作用。

高分辨地表征酶活性位点结构和相互作用对理解酶的催化作用具有重要意义。当X射线衍射观测到的结构可用或需要更高分辨率的活性位点的结构时,通常使用振动频率和核磁共振化学位移来测量酶与配体的结合。本书重点是介绍如何将从头计算法与振动和核磁共振化学位移测量法相结合以确定配体的高分辨率结构(键长达到0.001Å,氢键结合距离达到 0.01Å),以及如何确定结合键能及互作活性位点周围的环境。模拟基态或过渡态的酶复合物中底物的离子态、键极化、互变异构体、构象变化及其与周围环境的互作的表征可以为观察酶催化反应途径中底物结构的演化提供快照。结果表明,光谱研究与理论计算的结合大大提高了我们解释实验数据的能力及理论分析的可靠性。

《蛋白质化学和结构生物学进展,第93卷,生物分子光谱学:实验与理论结合的进展》一书于2013年由Academic Pres出版,作者为Christo Christov

《蛋白质化学和结构生物学进展,第93卷,生物分子光谱学:实验与理论结合的进展》一书,作者展现了生物分子光谱学在蛋白质化学和结构生物学研究中的应用,讨论的主题主要包括二维红外光谱在研究生物大分子中的应用,用核磁共振研究含赖氨酸侧链的蛋白质的氢键和离子对的动力学,利用分子光谱技术研究植物光合色素蛋白复合体的结构与功能的关系,当不能用核磁共振和x射线确定蛋白结构时,可以结合光谱学和计算方法来研究蛋白质结合构象修饰和光诱导构象修饰,通过拉/红外光谱,核磁共振和从头计算法研究酶活性位点的相互作用,通过近红外、太赫兹和超快可见光光谱仪研究被限制在纳米尺度的反胶束中蛋白质和水,用和频振动光谱法测定界面蛋白的结构和方向,以及X射线吸收光谱作为一种研究金属抗癌化合物在体内局部结构的工具。《蛋白质化学和结构生物学进展,第93卷,生物分子光谱学:实验与理论结合的进展》旨在为生物化学专业的本科生、研究生以及想要了解膜相关内容的人员提供简明易懂的介绍。

《蛋白质化学和结构生物学进展,第93卷,生物分子光谱学:实验与理论结合的进展》一书作为生物化学专业研究读物,内容全面,语言浅显易懂,除此之外,还包括一些其他的特点

1 本书包含了蛋白质化学领域的所有方面的方法学和研究综述,为读者指明了生物大分子结构分析的所有分子光谱学方法,提出了很多最新的以及在未来具有发展潜力的新方法。

2、本书的最后还列有涉及到的专业名词的索引,方便读者查找。

总的说来,《蛋白质化学和结构生物学进展,第93卷,生物分子光谱学:实验与理论结合的进展》一书为想要了解分子光谱学在蛋白质分子与核酸分子结构研究中的应用的人员提供了清晰的导读路径,作为生物化学领域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:

撰稿者名单

引言

1 用二维红外光谱研究生物大分子

Rachel E. Hill, Neil T. Hunt and Jonathan D. Hirst

2 用核磁共振研究含赖氨酸侧链的蛋白质的氢键和离子对的动力学

Levani Zandarashvili, Alexandre Esadze and Junji Iwahara 

3 利用分子光谱技术研究了植物光合色素蛋白复合体的结构与功能的关系

Wieslaw I. Gruszecki  

4当不能用核磁共振和x射线确定蛋白结构时,可以结合光谱学和计算方法来研究蛋白质结合构象修饰和光诱导构象修饰

Lorenzo Brancaleon  

5 通过拉/红外光谱,核磁共振和从头计算法研究酶活性位点的相互作用

Hua Deng 

6 通过近红外、太赫兹和超快可见光光谱仪研究被限制在纳米尺度的反胶束中蛋白质和水

Hiroshi Murakami

7 用和频振动光谱法测定界面蛋白的结构和方向:方法和应用

Shuji Ye, Feng Wei, Hongchun Li, Kangzhen Tia and Yi Luo

8 X射线吸收光谱:一种研究金属抗癌化合物在体内局部结构的工具

Alfred A. Hummer and Annette Rompel

作者索引

名词索引