Protein Folding Kinetics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:N. Lting, Bengt

出品人:

页数:238

译者:

出版时间:

价格:$ 157.07

装帧:HRD

isbn号码:9783540272779

丛书系列:

图书标签:

• 蛋白质折叠
• 动力学
• 生物物理学
• 分子生物学
• 计算生物学
• 结构生物学
• 蛋白质科学
• 生物化学
• 理论生物物理
• 分子模拟

深度聚焦：生物分子组装的动态机制与调控网络 一本深入探索生命科学前沿，聚焦于生物大分子复杂组装过程的专著，旨在揭示从一级结构到三维功能构象的精确转化路径及其背后精妙的物理化学驱动力。 本书并非关注蛋白质错误折叠或动力学测量方法本身，而是将视角置于更宏观和系统层面的生物分子组装与功能实现这一核心命题上。我们致力于构建一个跨学科的框架，整合了统计力学、信息论、膜生物学以及高通量成像技术的前沿成果，为理解生命体如何高效、精确地构建其分子机器提供一个全新的认知路径。 第一部分：分子识别与组装的物理化学基础 本部分详尽阐述了驱动生物分子自发组装的底层物理化学原理，侧重于非共价相互作用的精确量化及其在复杂环境下的鲁棒性。 第一章：溶剂效应与熵驱动的分子间作用 本章深入探讨了水分子在生物分子组装过程中的核心作用，超越简单的疏水效应讨论。我们分析了“冰山理论”的局限性，并引入了“结构化水层”的概念，探讨了水分子重新排列所贡献的巨大正熵增如何驱动复杂多组分系统的组装。章节详细解析了范德华力、静电相互作用以及氢键网络在形成特定界面（如蛋白质-脂质体界面、核酸-蛋白质复合物界面）中的能量学贡献和空间几何要求。特别关注了离子强度、pH值以及特定缓冲体系如何通过调控这些基本作用力，实现对组装路径的精细控制。 第二章：拓扑约束与构象空间搜索的几何学解析 本章转向几何约束在分子组装中的决定性作用。我们探讨了如何利用拓扑学概念来描述分子如何通过自身的形状和表面的凸凹性来限制可能的结合位点和组装路径。内容涵盖了铰链区（hinge regions）的柔性与刚性平衡、分子内环化（intramolecular cyclization）的能垒计算，以及如何通过非线性光学技术观察分子在组装过程中对周围微环境的应力反馈。重点分析了具有特定拓扑结构（如环状二聚体、螺旋线圈结构）的分子如何利用预设的几何偏向性，快速收敛到正确的三维结构。 第二部分：多级组装系统的动态调控 本部分将研究焦点扩展到多步骤、多组分系统的自下而上（bottom-up）组装过程，关注系统如何在不同时间尺度上，实现从亚结构到功能实体的稳健构建。 第三章：组装中间体的捕获与功能性选择 生物组装很少是单一步骤的。本章聚焦于那些具有短暂存在、但对最终结构至关重要的中间体。我们分析了核糖体组装、细胞骨架蛋白的原纤维形成等案例，探讨了细胞内是如何通过“分子伴侣”网络以及有限的自由能阱，有选择性地稳定关键的、但不一定是最低能的中间态。引入了瞬态光谱技术（如飞秒吸收光谱）在解析这些亚稳态结构中的应用，并讨论了如何通过突变筛选来识别影响这些中间体稳定性的关键残基。 第四章：相分离与组装空间组织的调控 本章深入探讨了液-液相分离（LLPS）在细胞核和细胞质中构建无膜细胞器的作用。我们详细分析了驱动LLPS的驱动力——通常是多价性（multivalency）和无序区域（IDRs）的相互作用。内容包括对IDRs内在无序性的定量描述（如Pinchberger模型），以及相分离体内部的分子动力学特性——例如，相分离液滴内部粘滞度的变化如何影响后续的分子交换和功能蛋白的加载。此外，还讨论了外部因素（如细胞骨架关联、ATP水解）如何通过调节LLPS的临界浓度和相界限，实现对功能性细胞器的空间动态重排。 第五章：膜界面上的组装：定向与锚定机制 许多关键的分子机器（如受体复合物、信号转导通路）的组装必须在特定的膜环境中进行。本章专门研究分子如何识别、锚定并有序地组装在脂质双层膜上。内容涵盖了膜拓扑结构（如膜曲率、脂质组成差异）如何作为组装的物理模板。我们探讨了膜整合蛋白（如跨膜螺旋）如何利用疏水力梯度完成插入和初始折叠，以及外周蛋白如何通过磷脂头基相互作用或穿膜肽段的结合来精确地在膜表面构建超分子结构。 第三部分：信息流与组装的鲁棒性 最后一部分将视角提升到信息处理层面，探讨系统如何确保组装过程的准确性和对环境波动的抵抗力。 第六章：组装路径的信息冗余与纠错机制 本章讨论了生命系统在构建复杂分子机器时如何设计信息冗余以对抗随机性。我们引入了信息论指标来量化组装路径中不同步骤的“信息含量”。分析了如何通过多重结合位点（redundant binding sites）和协同激活机制来降低单个事件的错误率。重点讨论了组装过程中的自校正（self-correction）机制，即分子在错误结合后，通过消耗能量或利用构象重排，能够重新进入正确的组装轨道。 第七章：时空耦合：组装与功能输出的同步化 生物组装并非孤立事件，它必须与细胞的生理状态和信号输入精确同步。本章研究了组装过程与信号转导通路之间的反馈回路。例如，一个组装事件（如信号受体寡聚化）会激活下游激酶，而这些激酶的活性反过来可能通过磷酸化修饰，调节起始组分的溶解度或活性，形成一个紧密的时空耦合回路。我们将分析如何利用基于微流控技术的平台，模拟动态的底物浓度梯度和时序信号，以解析这种动态同步机制的精确时间窗口。 --- 本书面向高年级本科生、研究生以及从事生物物理学、结构生物学、生物化学及生物工程领域的科研人员。它提供了一个综合性的视角，强调组装的动力学本质、环境依赖性以及系统级的鲁棒性设计，是理解生命分子机器如何从无序到有序构建的宝贵参考资料。读者将获得一套强大的、超越传统静态结构的思维工具，用于解析活细胞内复杂的分子事件。

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