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内容简介

　　结构生物学是以生物大分子三维结构及其运动性的研究为基础，定量阐明生命现象的学科，而现代药物的合理设计大多是以结构生物学的研究成果为基础。《生命科学前沿及应用生物技术：结构生物学与现代药学研究》侧重于药学研究中的结构生物学问题，作为《结构生物学与药学研究》的新版，更力求反映这一领域的新研究进展。除了第1章绪论外，全书分为两篇：上篇为专论篇，共十五章；下篇为方法与技术篇，共十二章。首先概述结构生物学的研究现状和发展趋势，再从分子水平上探讨主要生物大分子的三维结构与生物功能的关系及药学研究前沿领域中的一些重要科学问题，最后介绍结构生物学研究的主要方法与技术。
　　《生命科学前沿及应用生物技术：结构生物学与现代药学研究》可供生命科学相关领域中从事药学基础研究的科学工作者及医药院校、科研单位的教师、科研人员及研究生等参考。

内页插图

目录

再版前言
第一版前言

第一章 绪论
第一节 结构生物学时代的兴起
第二节 结构生物学的主要研究技术
一、X射线晶体学
二、电子晶体学与电镜三维重构技术
三、多维核磁共振方法
四、扫描隧道与原子力显微镜技术
第三节 结构生物学研究现状和展望
一、生物大分子三维结构的测试在高速发展
二、研究技术方面的新进展
三、结构生物学与现代药学研究

专论篇
第二章 蛋白质的结构生物学基础
第一节 蛋白质的初级结构
第二节 蛋白质的高级结构
一、蛋白质的二级结构
二、蛋白质的超二级结构和结构域
三、蛋白质的三级和四级结构
四、蛋白质初级结构与高级结构的关系
第三节 蛋白质结构生物学研究进程中的黄金时代
第三章 以蛋白酶为靶的合理药物设计
第一节 基于酶学机理的药物设计
第二节 酶晶体结构对药物设计的指导
第三节 以酶为靶的药物设计
一、丝氨酸蛋白酶抑制剂的设计
二、β-内酰胺水解酶抑制剂的设计
三、腺苷同型半胱氨酸水解酶抑制剂的设计
四、HIV相关酶抑制剂的设计
第四章 受体结构生物学与药物设计
第一节 受体的分类与功能
一、受体的分类
二、受体的功能与特征
第二节 受体与药物作用的分子机理
第三节 以受体为靶的药物分子设计
一、毒蕈碱型胆碱受体激动剂与阿尔茨海默病的研究进展
二、血管紧张素Ⅱ受体及拮抗剂的研究进展
三、血小板活化因子受体拮抗剂的研究进展
第五章 微管蛋白的结构与功能
第一节 微管的结构与分布
第二节 微管的分子组成
一、微管蛋白
二、微管相关蛋白质
三、微管组织中心
第三节 微管蛋白的组装动态
第四节 徽管的功能
一、支持功能
二、细胞器的运动功能
三、运输功能
四、吞噬功能
五、参与信号传导
第五节 影响微管蛋白聚合与解聚的因素
第六节 微管作为抗癌药物作用靶点的研究
一、以微管或微管蛋白为靶点的药物及其结合位点
二、抗微管药物抑制微管组装动态具有动态特征
三、微管蛋白抑制剂的抗肿瘤机制
四、小结
第六章 核酸的结构生物学基础
第一节 核酸的初级结构和基本功能
第二节 DNA的高级结构和功能
第三节 RNA的高级结构与功能
第七章 调控性核酸——反义核酸的结构与功能
第一节 反义RNA和反义DNA与反基因策略
第二节 三螺旋DNA的形成、结构及功能
一、三螺旋DNA的结构及形成的分子机理
二、三螺旋DNA结构、构象的表征
三、三螺旋DNA的功能
四、提高三链DNA的稳定性与多肚核酸
第八章 酶性核酸的结构及其生物学意义
第一节 天然酶性核酸的类型、结构及生物功能
第二节 酶性核酸催化作用的分子机理
第三节 HH型酶性核酸的设计
第四节 HH型酶性核酸的化学修饰
第五节 非经典的化学键修饰酶性核酸研究新进展
一、微型酶性核酸的合成
二、多位点酶性核酸的研究
王、酶性核酸转导研究
第九章 G-四链体核酸的结构及其生物学功能
第一节 G-四链体的结构
一、四分体
二、G-四链体结构的多形性
第二节 G-四链体可能的生物学功能
一、G-四链体与端粒
二、G-四链体的其他生物学功能
三、G-四链体结台蛋白
第三节 G-四链体在药物设计方面的应用
一、以G-四链体为靶点的端粒酶抑制剂
二、作为HIV整合酶抑制剂
第十章 核酸与蛋白质的相互作用
第一节 核酸与蛋白质间的作用力
一、静电作用
二、氢键
三、疏水作用
四、色散力
第二节 核酸与蛋白质相互作用的分子基础
一、核酸与蛋白质的识别
二、水在核酸蛋白质相互作用中的作用
三、二聚化和协同性
第三节 蛋白质中的核酸结合基序
一、螺旋-转角-螺旋
二、锌指结构
三、亮氨酸拉链
四、SPXX序列
五、螺旋-环-螺旋结构
六、带-螺旋-螺旋基序
七、核糖核蛋白结构域
第四节 研究蛋白质核酸相互作用的技术
一、鉴定与蛋白质结合的核酸序列的技术
二、核酸结合蛋白的纯化方法
第五节 非特异性相互作用
一、真核生物的核小体
二、非序列特异性核酸酶
三、DNA聚合酶Ⅰ
第六节 特异性相互作用
一、阻遏蛋白
二、分解代谢物激活蛋白（CAP）
第七节 蛋白质工程与药物分子设计
一、蛋白质的改性与分子设计
二、基于生物大分子结构的药物设计
三、蛋白质结构预测与药物分子设计
四、利用体外核酸筛选方法进行药物设计
第十一章 基于HIV结构生物学的药物研究之一
第一节 HIV的基本结构和生命周期
一、HIV基本结构
二、HIV的生命周期
第二节 Tat蛋白和TAR RNA相互作用作为抗HIV药物的结构基础
第三节 以Tat-TAR RNA相互作用为基础的HIV-1抑制剂
一、以TAP RNA的三核苷酸突起区为靶
二、同时以三核苷酸突起区和环区为靶
三、仅以TAR RNA的环区为靶
四、以Tat蛋白为靶
五、反义核酸类及拟肽类抑制剂
第十二章 基于HIV结构生物学的药物研究之二
第一节 HIV-1衣壳蛋白的结构、组装机理及抑制剂
第二节 TRIM5α在HIV-1生命周期中的作用
一、TRIM5α结构及功能
二、TRIM5α抗逆转录病毒的作用机理
第三节 人工合成的HIV衣壳蛋白抑制剂
第四节 人亲环蛋白A结构、生物学功能及其抑制剂
一、人亲环蛋白A多肽类天然产物抑制剂
二、人亲环蛋白A小肽类及拟肽类抑制剂
三、人亲环蛋白A非肽类小分子抑制剂
……
第十三章 小分子药物对核酸三维结构的识别
第十四章 模拟DNA结构与复制的分子自组装
第十五章 生物膜的结构生物学
第十六章 糖的结构、功能与糖及其模拟物的组合合成
……

方法与技术篇

前言/序言

　　《结构生物学与药学研究》自2003年10月问世以来，深受全国生物学领域的科学工作者、高校老师及研究生的欢迎。承蒙大家的厚爱，这次决定修订再版。修订的指导思想是：既要保持本书原有的特色又要与时俱进、创新发展；努力做到将科学性、知识性和实用性有机地结合在一起；力求使其成为-本有足够信息量、真正有用、受读者喜爱的好书。
　　本版的修订，除了纠正第一版中的一些疏漏和印刷错误以外，主要进行了以下几方面的改进：
　　1.在本版“专论篇”中，为了体现内容的新颖性和前沿性，我们增加了三章。新加入的第九章为G-四链体核酸的结构及其生物学功能，是对核酸结构生物学的补充；新加入的第十一章和第十二章为HIV结构生物学与药物研究，是为了弥补第一版中有关病毒结构生物学方面的不足。同时，第十一章亦可作为基于蛋白质与核酸相互作用的一个典型研究范例：第十二章亦可作为对蛋白质结构生物学的补充。
　　2.在本版“方法与技术篇”中，增加了两章：生物传感技术——表面等离子共振技术（第二十五章）和高内涵筛选与高内涵分析技术（第二十七章），作为相关领域新近发展起来的前沿技术的补充。
　　3.考虑到更突出结构生物学的特点，将第一版原第二十三章结构生物学为基础的计算机辅助药物设计替换为第二十八章计算机辅助技术在生物大分子结构模拟与功能研究中的应用。
　　4.修订的同时，根据内容的需要，将书名《结构生物学与药学研究》更名为《结构生物学与现代药学研究》。
　　本书的编写、修订和出版得到了科学出版社的全力支持，特别是科学出版中心生物分社的负责同志及本书的责任编辑为其修订和出版做了大量的工作，在此表示感谢。值此新版问世之际，我还要再次感谢国家自然科学基金（30670415）和北京大学985项目基金对相关研究项目的资助。同时，特别感谢张礼和院士、王夔院士对我的帮助。在两位院士的倡导和支持下，北京大学药学院从1998年起开设了博士生必修课——结构生物学导论。梁栋材院士、白春礼院士、刘元方院士、李方华院士、张景强教授、王志珍院士、王大成院士、徐伟教授、王金风教授、郑启泰教授在课程开设过程中给予了指导和帮助。本书的撰写在一定程度上也得益于此课程的开设，得益于以上专家教授的关心和支持，在此一并表示衷心的感谢。
　　最后感谢全体参编人员的合作和努力。
　　由于时间仓促，编者水平有限，本书难免还存在疏漏、不足或错误之处。热忱希望同行和使用本书的读者批评指正。
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