Amino Acids, Peptides and Proteins
作者：Maxim Ryadnov;
Ferenc Hudecz
出版：Royal Society of
Chemistry
索书号：Q51/A517/2021/V.44/Y/102100544653
ISBN: 978-1-78801-689-6
藏书地点：武大外教中心
氨基酸、肽和蛋白质是一个广泛的标题，包括对生物学和化学界面的重要发展的全面和批判性评论。本卷由该领域的主要研究人员编写，涵盖了酶促卤化、肽和蛋白质化学中的非天然氨基酸以及质谱法检测蛋白质翻译后修饰等主题的当前趋势和新兴领域。它对学术界和工业界的研究人员具有广泛的吸引力，对于任何希望在这一领域获得简明参考并展望未来的研究人员都将大有裨益。
氨基酸、肽和蛋白质是一系列专业的周期性报告，全面概述了蛋白质和肽科学的当代研究，这是一个始于1969年的持续传统。该系列涵盖了氨基酸、肽及蛋白质的化学、生物学和应用方面的各种发展，旨在消除热门话题的偏见。在最近的几卷中，该系列包括了对蛋白质科学不一定具有特异性的贡献，但有助于促进当前对该研究领域的理解。根据在阐明蛋白质结构和功能方面获得的额外见解，综述了建立和合并10种测量方法和技术。这一重点也反映了现代研究越来越具有跨学科性质，并强调了开发创新测量的必要性。本卷延续了这一轨迹，将新的和已确立的科学结合在一起。这本系列书回顾了过去几年主要出版的文献，每一章都概括了一些概念和术语，这些概念和术语可能在早些时候介绍过，但至今仍然有效。
本系列的第44卷以有机化合物的酶卤化一章开始，与化学卤化相反，化学卤化仍然是一个挑战性的难题。卤素酶的使用是纯化学方法的有效替代品。这些酶可以以区域选择性的方式在包括电子不受欢迎的位置在内的靶位点上全息化不同的分子亚结构。该报告详细介绍了此类生物催化剂的优点和局限性，包括子策略的选择范围狭窄、对量身定制酶的需求（可通过直接进化方法来满足）以及在提供多种生物催化剂方面的进展。
生物化学工具多样化的策略在下一章中选择，该章讨论了非标准氨基酸作为生物活性分子、分子支架和构建块。综述了非典型氨基酸的生物催化合成的当代方法，强调了它们在蛋白质修饰中的用途。本章对I蛋白源性、翻译后和非标准氨基酸之间的差异进行了有益的澄清，并汇编了一个非标准氨基酸工具箱，该工具箱具有实验证明的药物设计潜力。本文讨论了近年来在改善天然抗菌和抗癌肽（如乳铁蛋白、尼辛）方面取得的成功。给定的例子表明，非标准氨基酸可以对改善这些肽的生物特性产生影响，同时允许其构象特性发生有益的变化。后者对于折叠依赖性机制至关重要，如抗菌肽，因为这些机制决定了双耳活动的结果。
这是第三章（Bodeo）的重点，该章的作者将引导我们通过可预测的紊乱模型，并为原子精度表征紊乱蛋白质的实验方法提供信息。氨基酸组成与疾病倾向之间的联系详细阐述。传统的错误折叠现象与人类神经再生疾病或蛋白质病有关，如阿尔茨海默病和帕金森病，随着发达国家人口的老龄化，这种疾病的发病率越来越高。总之，本章更加强调蛋白质的结构组成，无论其来源或在疾病中的意义如何。这意味着新鲜人对一个老问题的理解有助于理解蛋白质内在紊乱的普遍性。例如，病毒和非细胞器官中无序残基的交叉比较揭示了无序残体的平均分数的显著差异，其中病毒、最小原生质体的最高分数。对几种计算障碍预测因子进行了比较，强调了持续发展机器学习算法的重要性，以实现更好的预测，其应用也可以扩展到使用高分辨率测量（如X射线结晶学或X射线散射）获得的实验数据集的改进分析。随着测量技术分辨率的提高，可以更详细地阐明分子现象，额外的要求也变得更加明显。其中之一是实时监测水环境中生物过程的能力，这是包括冷冻电子显微镜和X射线结晶学在内的大多数高分辨率方法无法实现的。
倒数第二章讨论了高分辨率数据和水中实时测量之间的这种看似差异，使用了液内原子力显微镜。这种类型的显微镜允许对肽处理反应的分子事件进行高分辨率成像。作为一个例子，本章描述了磷脂膜中抗菌机制的机理解释。通常被认为是孔隙形成的不同版本，当使用原子力显微镜进行研究时，这些机制被证明更加多样。至少部分原因是，这一技术可以覆盖比其他高分辨率方法更广的长度范围，从而能够检测出否则无法检测到的过程。对分子修饰、过程或机制的精确和特异性检测这一问题的完整考虑是对肽和蛋白质中单个氨基酸修饰的分析。这是最后一章的主题，该章将讨论扩展到高分辨率质谱法，以检测蛋白质的翻译后修饰。本文回顾了详细的质谱仪方法在应对不同挑战方面的优势，包括识别在空间和时间上保守的400个个体和低丰度翻译后修饰的挑战。许多人认为这种修饰是个性化医学的重要生物标志物。目前在克服这些复杂挑战方面存在的问题也得到了详细说明。缺乏适当的内部标准、测量结果的敏感性增加和不确定性降低仍然是这些方法在临床上的可靠性和常规使用的主要障碍。这篇综述在本卷的最后重申了将计算、生物信息学能力与改进的实验测量相结合的必要性，以充分理解氨基酸、肽和蛋白质在生物学和病理学中的作用。
在环境温度下，在水介质中使用无毒卤化物盐和氧气对有机化合物进行区域选择性卤化——这是传统化学合成的一项艰巨任务。然而，成千上万的卤化天然产物是在这种条件下通过生物合成形成的，而不需要分子氯或溴等试剂。自然界已经进化出各种不同的酶，能够通过使用cl、Br、l甚至F-离子来卤化它们的底物。在许多情况下，这些反应具有高度的区域选择性，甚至可以解决电子不受欢迎的位置。毫不奇怪，在绿色化学的背景下，人们对卤素酶的兴趣不断增加，将其用作化学合成的生物催化剂。这篇综述集中于黄素依赖性卤素酶的种类及其应用，同时对其结构和机制进行了讨论。本文重点介绍了利用这些酶通过酶催化或转化在复杂天然产物中合成卤素取代基的最新进展。本文描述了所生产的有机卤素化合物的改性，由于黄素依赖性卤素酶的底物范围狭窄仍然是一个关键的瓶颈，因此本书强调了通过该酶类的定向进化获得优化和定制生物催化剂的当前进展。
本书目录：
前言
酶卤化：反应级联中的酶挖掘、机制和实施
1简介
2黄素依赖性卤素酶的发现
3黄素依赖性卤素酶的结构和机制背景
4黄素依赖性卤素酶在合成中的应用
5在合成级联中实施的黄黄素依赖性卤素酶
6总结
参考文献
非规范（不寻常）氨基酸作为抗菌和抗癌肽合成的工具箱
1非标准氨基酸（ncAAs）
2
ncAAs修饰蛋白质的合成生物学工具
3抗菌肽（AM）和ncAAs对AMP的修饰
4抗癌肽（ACP）
5结束语缩写
致谢
参考文献
蛋白质的内在结构紊乱：从预测到实验鉴定
1疾病预测
2疾病预测
3紊乱的实验证据：形状和大小的变化
4原子水平信息-溶液NMR
5结论与展望
缩写
致谢
参考文献
破膜肽：抗菌活性的机理阐明
1简介
2在纳米尺度上实时成像膜中的肽作用
3通过调节肽序列、拓扑结构和组装来编码膜破坏模式
4结论
致谢
参考文献
质谱法检测蛋白质翻译后修饰
1简介
2仪表和仪表特性
3方法
4具体的PTM筛选策略
5结束语
缩写
致谢
参考文献
兰天 武汉大学生命科学学院 博士研究生