High-Field EPR Spectroscopy on Proteins and their Model Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Royal Society of Chemistry

作者:Klaus Möbius

出品人:

页数:392

译者:

出版时间:2009-01-21

价格:USD 139.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780854043682

丛书系列:

图书标签:

EPR spectroscopy
Protein structure
High-field EPR
Spin labeling
Biophysics
Molecular dynamics
Free radicals
Protein dynamics
Spectroscopy
Biomolecules

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具体描述

Understanding the major factors determining the specificity of transmembrane transfer processes in proteins is currently a hot topic in molecular bio-science. Advanced electron paramagnetic resonance (EPR) at high magnetic fields is a powerful technique for characterizing the transient states of proteins in action on biologically relevant time scales. This book offers a comprehensive overview of experimental techniques in, and paradigmatic examples of, the application of high-field EPR spectroscopy in biology and chemistry. It focuses on the use of the technique in conjunction with site-specific mutation strategies and advanced quantum-chemical computation methods to reveal protein structure and dynamics. This yields new insights into biological processes at the atomic and molecular level. The theoretical and instrumental background of high-field EPR is described and examples of paradigmatic protein systems, such as photosynthesis, are discussed in the light of recent investigations. Aspects of structure-dynamics-function relations that are revealed by studying site-specific mutants are highlighted, thereby combining high-field EPR with genetic engineering techniques. The information obtained complements that obtained from protein crystallography, solid-state NMR, infrared and optical spectroscopy. The book documents both background knowledge and results of the latest research in the field. Unique features include comparisons of information content of EPR, ENDOR, Triple resonance, ESEEM and PELDOR taken at different microwave frequencies and magnetic fields. Coherent treatment of the subject by the leading Berlin high-field EPR laboratory covers the theoretical background as well as state-of-art research both in terms of instrumentation and application to biological systems. Finally, the book provides an outlook to future developments and references for further reading. High-Field EPR Spectroscopy on Proteins in Action is essential reading for scientists, professionals, academics and post graduate students working in this field.

探索生命奥秘的微观视角：高场电子顺磁共振在蛋白质结构与功能研究中的应用本书并非直接探讨“High-Field EPR Spectroscopy on Proteins and their Model Systems”这一特定著作，而是旨在全面梳理和解析高场电子顺磁共振（High-Field EPR Spectroscopy）作为一种前沿技术，如何深刻地揭示蛋白质及其模型体系的精妙结构、动态过程以及复杂功能。我们将聚焦于其原理、技术优势、实验设计、数据解析以及在解析生命活动关键分子机制中的独特价值。第一章：高场EPR的理论基石与技术革新本章将深入剖析电子顺磁共振（EPR）的基本原理，包括自旋、磁场、微波相互作用以及朗德g因子和超精细耦合等核心概念。在此基础上，我们将重点阐述高场EPR相比于常规场EPR的显著优势。为何提升磁场强度能带来分辨率的飞跃？我们将从能级分裂、光谱展宽、信息维度拓展等方面进行详细解释。此外，本章还将介绍实现高场EPR所需的关键技术进步，如高场磁体、高灵敏度微波桥、快速脉冲技术以及先进的探测器，为读者建立对这项技术能力的基本认知。第二章：蛋白质研究的新维度：EPR标记策略与参数解读蛋白质分子结构的复杂性要求EPR技术具备高度的灵活性和靶向性。本章将详细介绍在蛋白质研究中常用的EPR标记策略，包括顺磁性探针（如硝基氧自由基、金属离子）的选择、偶联位点设计以及标记效率的评估。不同的探针种类如何提供互补的信息？我们将探讨它们的各自特点和适用范围。核心内容将围绕EPR光谱参数的精细解读展开。我们将深入解析EPR谱线形状、宽度、g因子各向异性、超精细耦合张量等信息所蕴含的物理化学含义。例如，谱线展宽如何反映局部环境的动态性？g因子各向异性如何指示分子取向？超精细耦合的数值和张量信息又如何揭示了探针与周围氨基酸残基的距离和相互作用？读者将学会如何从EPR谱图中提取出关于蛋白质构象、动力学以及分子间相互作用的宝贵数据。第三章：多维EPR与时间分辨技术：捕捉动态蛋白质的瞬息万变蛋白质并非静止的结构，其功能往往与动态变化紧密相连。本章将聚焦于如何利用多维EPR技术和时间分辨EPR技术来捕捉蛋白质的动态过程。我们将介绍二维EPR（2D EPR）及其在解析分子取向、距离分布以及多探针相互作用中的强大能力。例如，如何利用2D EPR区分不同构象状态？如何精确测量探针之间的距离，从而构建蛋白质的局部三维结构？时间分辨EPR技术是理解酶催化循环、信号转导等快速过程的关键。本章将详细介绍不同时间尺度的EPR弛豫测量方法（如自旋标记方法、脉冲EPR序列），以及如何通过这些方法来研究蛋白质的构象变化、底物结合、产物释放等动力学过程。我们将探讨如何设计实验来捕捉飞秒到毫秒甚至更长尺度下的蛋白质动态。第四章：模型体系的应用：理解蛋白质行为的基石在深入研究复杂蛋白质体系之前，借助结构明确、易于操纵的模型体系来验证EPR方法、理解基本原理至关重要。本章将探讨高场EPR在研究模型体系中的应用，包括：简单自由基模型：研究自由基的电子结构、动力学以及环境影响，为复杂生物分子的EPR分析奠定基础。肽段与小分子：模拟蛋白质的局部环境，研究肽链的折叠、构象变化以及与小分子的相互作用。组装体与聚集体：研究模型聚集体（如淀粉样纤维模型）的结构与动力学，为理解蛋白质错误折叠和疾病机制提供线索。通过这些模型体系的研究，我们可以更清晰地理解EPR信号的来源，优化实验参数，并为复杂蛋白质体系的研究积累宝贵经验。第五章：蛋白质结构与功能的深度解析：案例研究与前沿应用本章将通过一系列精心挑选的案例研究，展示高场EPR在解决生物学关键问题中的实际应用。我们将覆盖蛋白质折叠与去折叠、构象变化与信号转导、酶催化机制、蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-核酸/脂质相互作用等多个领域。膜蛋白结构与功能：如何利用EPR研究膜蛋白在脂质双层中的取向、动力学以及与配体的相互作用？结构生物学中的距离测量： EPR如何作为一种“分子尺”，精确测量蛋白质内不同位点之间的距离，辅助建立蛋白质的三维模型？氧化还原活性蛋白的电子转移： EPR如何追踪电子在氧化还原蛋白中的转移路径和速率，揭示其生理功能？蛋白质动力学在功能中的作用：如何通过EPR研究蛋白质的柔性区域、构象弛豫，并将其与酶活性、信号传递等功能联系起来？本章还将展望高场EPR在未来的前沿应用，例如与冷冻电镜、核磁共振等技术的联用，以及在药物研发、疾病诊断等领域的潜在价值。结论：高场EPR光谱学以其独特的能力，为我们提供了前所未有的微观视角来探索蛋白质的奥秘。它不仅能够精确描绘蛋白质的静态结构，更能捕捉其动态的生命过程，为理解生命活动的基本机制提供了关键的实验证据。通过不断的技术创新和理论发展，高场EPR必将在未来的生命科学研究中扮演越来越重要的角色，解锁更多关于生命本质的宝藏。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的案例分析部分，我还没来得及细看，但光是章节名称就足以激发我的好奇心。比如涉及到特定酶活性中心的研究，或是膜蛋白与脂质相互作用的探讨，这些都是当前生物物理学界的热点。我预期这些章节会提供大量宝贵的实验数据解读方法和技术应用实例，这些“实战经验”远比纯理论描述更有价值。希望它能帮我解决目前实验中遇到的一些棘手问题。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的整体质感和内容深度都达到了极高的水准。它显然是为严肃的科研人员和研究生量身定制的参考书，而不是为普通爱好者准备的入门读物。从装帧到内容深度，处处体现着“精益求精”的工匠精神。我相信，这本书将会在我的书架上占据一个非常重要的位置，成为我未来几年内进行相关研究时的必备工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格相当专业，读起来需要一定的背景知识储备。这对于我们这些长期在相关领域摸爬滚打的人来说是好事，因为这意味着信息密度大，信息量高，不需要在冗长的背景介绍上浪费时间。我特别欣赏作者在介绍复杂理论模型时的那种清晰度，虽然是高深的物理概念，但通过精妙的文字组织，还是能让人把握住核心逻辑。这表明作者不仅是该领域的专家，也是一位优秀的“知识传递者”。

评分☆☆☆☆☆

这本书刚到手，沉甸甸的感觉，就知道里面的内容肯定不一般。我个人对物理化学和生物物理交叉的领域一直很感兴趣，特别是涉及到电子顺磁共振（EPR）这种尖端技术的书籍，简直是我的“宝藏”。这本书的排版和插图质量非常高，看起来就是那种投入了大量心血的学术著作。书本的封面设计也很有格调，简约而不失专业感，让人忍不住想立刻翻开阅读。

评分☆☆☆☆☆

从目录上看，这本书的结构安排得非常系统和严谨。它似乎不是那种泛泛而谈的科普读物，而是深入到技术细节和实验方法的专业指南。我注意到里面对不同类型的EPR技术——比如高场（High-Field）EPR——的介绍非常详尽，这对于想要深入理解蛋白质结构和动态特性的研究者来说是至关重要的。光是看那些章节标题，就能感受到作者在力求全面覆盖当前研究前沿的努力。

评分☆☆☆☆☆