《分子生物学和转化科学进展》
Rrogress in Molecular
Biology and Translational Science
作者:Jesus Giraldo, Francisco Ciruela
出版社:Academic Press
索书号:Q51/0-46/2020Y
ISBN: 978012817929
自从1838年Schleiden和schwan证明动物和植物都是由细胞组成,Virchow(1858)提出细胞学说之后,细胞学的研究得到迅速发展,随之遗传学原理也得到揭示。同时生理学和生物化学也随之兴起,以细胞为主要材料,进行深入地研究,使生物学的探索进入了细胞水平。
随着物理学和化学渗入生物学的研究领域,人们对细胞的化学组成的了解日益深化,我们对构成细胞的生物大分子,主要是蛋白质及核酸在生命科学中所起的作用有了深刻的认识。sanger利用纸层析和纸电泳技术于1953年第一次揭示出胰岛素的一级结构,开创了以后数千种蛋白质序列分析的先声。不久Perutz及Kendrew(1953)利用x射线衍射技术解析了肌红蛋白和血红蛋白的三维结构,使人们第一次能够洞察生物大分子的空间结构,从而了解这些蛋白质在运送分子氧中的特殊作用。这些研究结果使人们第一次能从分子水平了解生命物质的结构与功能。生物大分子结构与功能的研究乃成为生命科学中最重要的课题。
在核酸方面随着核酸化学研究的进展,人们揭示出核酸化学的许多规律之后,watson和crick(1953)共同提出了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋模型。这个模型为揭开遗传信息的复制和转录的秘密铺平了道路。随后crick又提出了中心法则,明确了遗传信息传递的规律。从此以后,核酸的分子生物学得到了异乎寻常的迅速发展,使分子生物学成为生命科学中活力最强的学科。
在这本书的目标是聚集一些在蛋白质低聚化领域,特别是在G蛋白偶联受体领域的专家总结最近的进展,以及在正常和病理条件下低聚蛋白的结构、功能和串扰方面的进展。这本书以Roberto Arturo,Petazzi,Amit Koikkarah Aji和Salvatore Chiantia评论的一章开始,基于荧光的方法用于蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)的研究。因此,对使用荧光探针对蛋白质低聚化进行定量的最常见实验程序的详细描述。在第二章中,Jaime Santos, Valentin Iglesias和Salvador
Ventura对异常蛋白质低聚化和聚集进行了研究,本章讨论了一系列的计算方法,特别是由作者自行开发的计算方法,就它们对某些疾病预测的适用性进行了讨论。Eileen K. Jaffe在第三章中讨论了卟啉胆素原合成酶(催化血红素生物合成早期步骤的必要酶)的寡聚化平衡动力学如何被用来控制蛋白质功能。接下来,本书继续研究7个跨膜(7TM)受体或G蛋白偶联受体(GPCRs)寡聚。在第四章,Carlos A.V. Barreto, Salete J. Baptista, antonio
jose Preto,Pedro Matos-Filipe, Joana Mourao, Rita Melo和Irina
Moreira重新探讨了GPCR寡聚物界面预测和靶向领域。此外,Francesca Fanelli、Aylin C. hananyaloglu和Kim Jonas在第五章综述了蛋白质-蛋白质对接的原子模型与超分辨率结合如何揭示黄体化激素受体的低聚体结构。在第六章中,Kyla Bourque, Jace Jones-Tabah, Dominic Devost,
Paul B.S. Clarke和Terence E. Hébert讨论了GPCR低聚的机制,从而强调了使用构象敏感生物传感器研究GPCR低聚物相关变构作用的重要性。有趣的是,这些作者推测了GPCR低聚在药物发现中的潜在影响,作为潜在的新的治疗实体将出现。此外,Joaquin Botta, Julia Appelhans和Peter J.
McComick评估了GPCR在受体生物学中的意义及其在药理干预中的潜在用途。随后,在第八章,Diego Guidolin, Manuela Marcoli, Cinzia ,Tortorella, Guido Maura和Luigi F.
agati综述了A2A和多巴胺D2受体形成的复合物。因此,强调了这种特异性GPCR寡聚物的功能后果和潜在的药物治疗机会。在第九章,Górecki, Marta Dziedzicka-Wasylewska研究了多巴胺D和D2受体异型异构体之间的变构相互作用,考虑到几个重要的遗传变异。这些作者推测这些多巴胺D2受体的遗传变异是否以低聚体依赖的方式显示出对抗精神病药物的亲和性改变。最后,Sergi Ferré Francisco Ciruela, Vicent Casadó和Leonardo
Pardo在第十章中讨论GPCR低聚物在变构作用下的独特生化特性,以及如何利用这些特性在人工系统和天然组织中识别GPCR低聚物。总的来说,从以下书中报道的信息可以得出结论,蛋白质寡聚在自然界的工具箱中构成了一种优越的装置,它为几乎所有的细胞过程提供多样性、复杂性和调控性。事实上,在蛋白质低聚化对细胞功能的益处中,我们可以注意到涉及多种蛋白质的过程效率的提高(例如,信号转导和酶反应,在其他蛋白质内),在稳定和保护蛋白质免受蛋白水解过程(例如,伴侣活性)的作用,以及蛋白质与蛋白质相互作用对蛋白质功能的变构调节(如受体和酶的反抑制和反激活现象)。值得一提的是,低聚体蛋白间的交流是低聚体生物活性的基础,因此了解形成低聚体的原基之间的界面对于准确理解低聚体的功能至关重要。总之,蛋白质低聚可能是一种有利的特征,但当非本地低聚物结合到致病状态时,低聚最终可能产生有害的后果。在这种情况下,对低聚蛋白生物学知识的了解对于在低聚蛋白相关的病理条件下进行潜在的药理学干预似乎是至关重要的。
《分子生物学和转化科学进展》一书于2020年由Academic Press出版,作者是Jesus Giraldo和 Francisco Ciruela。本书是分子生物学和转化科学进展系列的第 169 卷,主题是健康和疾病中的寡聚化:从酶到 G 蛋白偶联受体,提供了对具有特殊科学重要性的主题的深入评论。 本书中值得注意的主题包括异常寡聚化的计算预测和重新设计、G 蛋白偶联受体的寡聚化:历史概述、GPCR 寡聚体界面的预测和靶向、GPCR 寡聚化动力学:功能后果、神经精神疾病中的 GPCR 异聚化 , 人胱硫醚 β-合酶的调控和寡聚化的结构基础,以及胆色素原合酶的寡聚化。
本书作为讲述分子生物学和转化科学的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:
1、语言精练,深入浅出。
2、理论结合实际应用,帮助读者进一步加深理解。
3、罗列专业词汇,大大方便了大家在阅读过程中对书中专业术语的认知。
4、配图丰富,帮助读者理解。
本书目录
1.
荧光显微镜法研究蛋白质低聚化
2.
异常蛋白质低聚化的计算预测与重新设计
3.
卟啉胆素原合成酶:人体健康中不同装配体的平衡
4.
预测和靶向GPCR寡聚物界面
5.
集成结构建模和超分辨率成像分辨GPCR寡聚物
6.
探索GPCR低聚化的功能后果需要不同的晶状体
7.
靶向基于GPCR的低聚药物的持续挑战
8.
腺苷 A2A-多巴胺D2受体-受体在神经元和星形胶质细胞中的相互作用:证据和展望
9.
在抗精神病药物作用的背景下,多巴胺受体的遗传变异对异二聚体的影响
10.
G蛋白偶联受体的寡聚:仍有许多疑问?
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生