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出版者:Springer Verlag

作者:Schomburg, Dietmar (EDT)/ Schomburg, Ida (EDT)

出品人:

页数:671

译者:

出版时间:

价格:$359.00

装帧:HRD

isbn号码:9783540265832

丛书系列:

图书标签:

• Enzymes
• Biochemistry
• Molecular Biology
• Catalysis
• Protein Chemistry
• Bio catalysis
• Enzyme Kinetics
• Enzyme Mechanisms
• Biotechnology
• Life Sciences

好的，这是一份针对《施普林格酶学手册》（Springer Handbook of Enzymes）之外的、涵盖了广泛生物化学和酶学领域内容的综合性图书简介。这份简介旨在详细介绍一本面向科研人员、高级学生和工业界专业人士的权威参考书。 书名： 酶学前沿：结构、催化与应用综合手册 导言： 在生命科学的宏伟图景中，酶是无可争议的驱动力。它们不仅是细胞代谢和信号传导的基石，也是生物技术和药物研发领域的核心工具。随着分子生物学、结构生物学和计算化学的飞速发展，我们对酶的理解已进入一个全新的深度与广度。本书旨在汇集当前酶学研究中最具创新性和影响力的成果，提供一个全面、权威的参考平台，涵盖从酶的基本结构原理到其在复杂生物系统中的动态功能，再到尖端工业应用的各个方面。 核心内容结构： 本书的编排遵循逻辑递进的路线图，从基础的分子机制延伸至复杂的生物过程与工程应用，确保读者能够构建一个全面、立体的酶学知识体系。 第一部分：酶的结构基础与分子动力学 本部分深入探讨了酶催化的物理和化学基础。内容首先聚焦于蛋白质一级、二级、三级和四级结构的决定性因素，特别是活性位点和底物结合口袋的精细结构特征。随后，引入了现代结构生物学技术，如冷冻电镜（Cryo-EM）、高分辨率X射线晶体学和固态核磁共振（ssNMR）在解析酶动态结构方面的最新突破。 重点章节将详细阐述酶促反应的动力学理论，包括经典米氏方程的局限性与现代修正模型（如基于过渡态理论的描述）。更进一步，探讨了酶在不同环境条件（pH、温度、离子强度）下的构象变化及其对催化效率的影响。特别是，对酶的柔性（Enzyme Flexibility）在激活和抑制机制中的关键作用进行了深入的理论和实验分析。 第二部分：关键酶家族的功能与调控机制 本部分系统梳理了当前研究热点中的几大关键酶类及其在生命活动中的核心角色。 1. 核酸修饰与重组酶： 聚焦于聚合酶、连接酶、限制性内切酶以及近年来备受关注的基因编辑工具（如CRISPR/Cas系统中的相关核酸酶）。详细分析了它们如何实现高特异性的遗传信息复制、修复和重组。 2. 氧化还原酶（Oxidoreductases）： 深入探讨了细胞色素P450家族、脱氢酶以及电子传递链中的关键酶。讨论其复杂的辅因子（如NAD(P)H, FAD, 血红素）的再生与电子转移机制，以及它们在药物代谢和环境解毒中的生理意义。 3. 水解酶（Hydrolases）的拓宽视角： 不仅覆盖传统的蛋白酶和酯酶，还重点介绍糖苷酶、磷酸酶在细胞信号网络中的调控作用。特别关注溶酶体酶的靶向机制和功能失调导致的遗传性代谢疾病。 4. 合成酶与新陈代谢网络： 探讨在生物合成途径中发挥核心作用的合成酶（Synthetases），包括氨酰-tRNA合成酶和涉及次级代谢产物（如生物碱、萜类化合物）合成的关键酶。 第三部分：计算酶学与蛋白质工程 本部分代表了酶学研究的未来方向。首先，详细介绍分子动力学模拟（MD）、量子化学计算（QM/MM）在预测反应机理、过渡态能量和底物特异性中的应用。探讨如何利用这些计算工具指导理性设计。 蛋白质工程的章节将系统梳理定点诱变、DNA重组文库构建等经典技术，并重点介绍基于机器学习（ML）和人工智能（AI）的酶设计新范式。内容将覆盖：如何预测突变对热稳定性、催化效率和非天然底物兼容性的影响；以及如何通过定向进化技术（如PASS/L-PIS）加速新型功能酶的筛选与优化。 第四部分：酶在生物技术与临床医学中的应用 本部分将理论知识转化为实际解决方案。 1. 工业生物催化： 详述固定化酶技术（Immobilization Techniques）的最新进展，包括载体材料（如MOFs、碳纳米管）的选择、固定化方法的优化及其对酶活性的保护作用。聚焦于酶在绿色化学合成（如手性药物中间体的制备）和生物燃料生产中的工业案例。 2. 诊断学与生物传感器： 讨论酶在高灵敏度检测中的应用，包括免疫分析（ELISA）中酶标物的选择与优化，以及基于酶的生物传感器（Biosensors）的设计原理，例如葡萄糖氧化酶在连续血糖监测中的应用。 3. 酶疗法与药物开发： 深入分析酶替代疗法（Enzyme Replacement Therapy, ERT）的最新进展，特别是针对溶酶体贮积症的挑战。讨论如何设计具有改进药代动力学特性的工程酶，以及如何利用酶作为前药激活系统（Prodrug Activation Systems）进行靶向治疗。 结语： 《酶学前沿：结构、催化与应用综合手册》不仅是一本回顾现有知识的工具书，更是一份展望未来研究方向的蓝图。它将为酶学领域的学者和从业者提供一个坚实的知识后盾，激励他们在分子层面上解锁更多生命奥秘，并将其转化为解决人类健康与可持续发展挑战的有效途径。本书的深度、广度和前瞻性，使其成为现代生物化学实验室中不可或缺的案头参考书。

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