X-Ray Absorption Fine Structure - XAFS13 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Hedman, Britt (EDT)/ Pianetta, Piero (EDT)

出品人:

页数:959

译者:

出版时间:2007-2

价格:$ 390.98

装帧:HRD

isbn号码:9780735403840

丛书系列:

图书标签:

• XAFS
• X-射线吸收精细结构
• 材料科学
• 物理学
• 化学
• 光谱学
• 结构分析
• 同步辐射
• 元素分析
• 表面科学
• 固体物理

《结构生物学前沿进展：从分子动力学到生物成像》 图书简介 本书旨在全面梳理和深入探讨结构生物学领域近年来的关键进展与未来发展方向，特别关注从基础理论到尖端实验技术的跨学科融合。结构生物学作为理解生命活动分子基础的核心学科，正经历着前所未有的技术革新，这些革新极大地提高了我们解析生物大分子（如蛋白质、核酸及其复合物）三维结构的能力，进而揭示其功能机制。 全书共分为六大部分，汇集了全球顶尖科研机构的专家学者对该领域最新研究成果的系统性总结和独到见解。 --- 第一部分：高精度结构解析技术的突破 本部分聚焦于那些正在彻底改变我们获取分子结构数据的核心技术。 1. 冷冻电子显微镜（Cryo-EM）的深度优化： 详细阐述了单颗粒冷冻电镜在分辨率、数据采集效率和低丰度、高柔性分子解析方面的最新进展。重点讨论了新型探测器技术（如直接电子检测器）对信噪比的提升，以及人工智能辅助的图像处理算法（如深度学习用于粒子挑选和三维重建）如何将分辨率推向原子级别，特别是对于膜蛋白和复杂核糖体的解析贡献。同时，书中也探讨了冷冻电子断层扫描（Cryo-ET）在细胞内原位结构解析方面克服的挑战与取得的突破，展示了在不破坏细胞环境的前提下观察分子机器工作状态的潜力。 2. 新一代X射线晶体学与同步辐射源： 尽管冷冻电镜声名鹊起，但高品质单晶X射线衍射仍是解析高分辨率结构的金标准。本节详细介绍了新一代超快自由电子激光（XFEL）在“拍赫兹”时间尺度下捕获瞬态结构信息（如光激发反应中间体）的实验范式——“一次性衍射成像”（Serial Femtosecond Crystallography, SFX）。同时，对下一代同步辐射光源（如EUV或软X射线波段）在解析轻元素为主的生物分子结构和进行动态时间分辨研究中的独特优势进行了分析。 3. 核磁共振波谱学（NMR）的灵活性增强： 探讨了在溶液中解析复杂、动态大分子体系的新策略。这包括高场强NMR在提高敏感度和解析度方面的进步，以及针对大分子复合物和膜蛋白的新型标签技术和脉冲序列设计。特别关注了固态NMR在分析细胞内或细胞器内组装结构方面的应用拓展。 --- 第二部分：分子动力学与计算结构生物学的融合 结构生物学不再仅仅是获取静态快照，理解分子如何运动是揭示功能的关键。 1. 从静态结构到动态模拟： 深入剖析了分子动力学（MD）模拟在捕捉生物大分子构象变化、理解柔性区域以及确定结合自由能方面的应用。详细介绍了增强采样方法（如Metadynamics、Replica Exchange）如何有效克服高能垒，使得长时间尺度的生物过程（如蛋白质折叠、构象开关）的模拟成为可能。 2. 结合实验数据的多尺度建模： 讨论了如何将Cryo-EM、SAXS（小角X射线散射）等实验数据无缝整合到MD模拟框架中，以约束和指导计算模型，从而生成更符合物理现实的低分辨率或中等分辨率结构ensemble（集合）。 3. 蛋白质结构预测与设计的新范式： 介绍了基于深度学习的蛋白质结构预测算法（如AlphaFold2及其后续变体）如何显著提高了从氨基酸序列预测三维结构的准确性。同时，探讨了反向工程——利用计算方法从目标结构出发设计具有特定功能的新型蛋白质序列和折叠（De Novo Protein Design）的最新进展。 --- 第三部分：膜蛋白与复杂组装体的解析 膜蛋白和多蛋白复合物的结构解析一直是结构生物学的难点。 1. 膜蛋白解析的技术进步： 重点介绍了利用新型脂质纳米盘（Nanodiscs）、高稳定性人工膜系统以及在受控溶液环境中进行的Cryo-EM技术，如何克服膜蛋白在非天然环境下的不稳定性问题。 2. 大分子机器的组装与功能调控： 选取了核糖体、蛋白酶体、转录因子等多个复杂生命机器作为案例，阐述如何利用结构生物学手段解析它们在激活、底物识别、产物释放等各个功能循环中的构象状态。强调了结构异构体（Conformational Heterogeneity）在理解这些机器调控中的重要性。 --- 第四部分：生物成像与细胞内定位 将原子分辨率的结构信息锚定到细胞的真实环境中是理解生理功能的桥梁。 1. 原位结构生物学（In Situ Structural Biology）： 详细描述了如何结合Cryo-ET与荧光显微技术（如SIM、STORM），实现在近生理条件下观察细胞器、细胞骨架或病毒入侵等过程中的分子机器排布和动态变化。 2. 结构探针的发展： 讨论了新型荧光标签、化学交联技术以及靶向成像策略如何帮助研究人员定位特定的蛋白质复合物，并对其进行局部结构解析。 --- 第五部分：结构生物学在药物发现中的应用 结构信息是理性药物设计的基础。 1. 靶点验证与高通量筛选： 阐述了如何利用高分辨率结构快速识别药物结合口袋，以及如何将结构信息整合到虚拟筛选和高通量药物筛选流程中，以提高先导化合物的发现效率。 2. 小分子与大分子药物的作用机制： 通过具体的药物-靶点复合物结构案例，分析了抗体药物、PROTACs（蛋白降解靶向嵌合体）等新型疗法的作用模式，尤其侧重于理解配体诱导的构象变化如何影响药物效力与选择性。 --- 第六部分：未来展望与跨学科整合 本章对结构生物学未来的发展方向进行了展望。 1. 自动化与高通量： 讨论了实验室自动化、机器人技术和云计算在构建“结构工厂”中的潜力，以应对解析海量生物分子结构的需求。 2. 跨学科的未来： 强调结构生物学将与合成生物学、表观遗传学、代谢工程等领域深度融合，共同推动对复杂生命系统的理解和工程改造。 本书的读者对象包括结构生物学、生物化学、生物物理学、药物化学及计算生物学领域的学生、研究人员和工业界专业人士。书中配有大量高质量的结构图示和实验流程图，旨在提供一个全面、前沿且具有实践指导意义的知识集合。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆