生物催化劑工程：原理及套用

《生物催化劑工程：原理及套用》是2016年3月化學工業出版社出版的圖書，作者是許建和、郁惠蕾。

基本介紹

• 中文名：生物催化劑工程：原理及套用
• 作者：許建和、郁惠蕾
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2016年3月
• 頁數：260 頁
• 定價：45 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787122258601

內容簡介

本書章介紹了生物催化的發展概況和新技術進展；第2-5章圍繞生物催化劑的發現和改造進行闡述，包括傳統的發現方法和生物信息學的發現手段，包括蛋白質工程和酶工程的改造方式，包括不同酶的高通量篩選方法；第6-12章分別針對生物催化常用的幾類酶，從酶的結構分類、催化機理、性質表征、合成套用及其新典型案例展開。本書從原理到套用，結構嚴謹，內容緊跟前沿，知識面廣，且有一定的理論深度，充分反應了世界發展動態，體現了新興生物催化領域的新發展趨勢。

圖書目錄

第1章緒論/1

1.1生物加工與生化工程1

1.2生物催化工程2

1.2.1生物催化工程的學科背景2

1.2.2生物催化工程的內涵與外延2

1.2.3我國生物催化發展概況5

1.3生物催化在手性合成中的套用8

1.3.1生物催化的不對稱氧化還原11

1.3.2水解酶催化的對映選擇性合成14

1.4工業生物催化發展動態及名家觀點15

1.4.1生物催化的最新技術進展16

1.4.2生物催化的成功實例20

1.4.3生物催化的未來21

參考文獻/24

第2章生物催化劑的發現/27

2.1概述27

2.1.1生物催化劑的基本概念27

2.1.2生物催化劑的來源與多樣性27

2.2生物催化劑的發現和篩選28

2.2.1生物催化劑篩選的一般策略30

2.2.2建立有效和方便的篩選分析方法31

2.2.3生物催化劑的發現和篩選途徑32

2.3總結與展望39

參考文獻/39

第3章生物催化劑的改造/41

3.1概述41

3.2生物催化劑的理性設計42

3.2.1理性設計的工具42

3.2.2理性設計的目標44

3.2.3融合蛋白質46

3.2.4模擬計算的最新進展46

3.2.5小結與展望47

3.3生物催化劑的定向進化47

3.3.1定向進化的方法48

3.3.2親本酶的選擇55

3.3.3不同策略決定進化路徑55

3.3.4生物催化劑的高通量篩選56

3.3.5小結與展望57

3.4理性設計與定向進化的組合套用57

3.4.1理性設計與定向進化的組合——半理性設計58

3.4.2不同進化方向採用不同策略59

參考文獻/60

第4章酶的高通量篩選方法/63

4.1概述63

4.2氧化還原酶的高通量篩選方法64

4.2.1脫氫酶64

4.2.2氧化酶類66

4.2.3加氧酶68

4.2.4漆酶71

4.3轉氨酶的高通量篩選方法72

4.3.1基於底物和產物性質的篩選方法72

4.3.2基於NAD(P)H再生的篩選方法73

4.3.3pH指示法73

4.4水解酶的高通量篩選方法74

4.4.1使用顯色底物直接測定74

4.4.2pH 指示劑——偶合反應間接測定法74

4.4.3選擇性的估算和測定78

4.5總結84

參考文獻/84

第5章酶和細胞的固定化/90

5.1生物催化劑固定化技術的出現及發展90

5.1.1游離酶的缺陷90

5.1.2酶固定化技術的出現及發展90

5.1.3細胞固定化技術的出現及發展91

5.2固定化生物催化劑的命名及形式91

5.3固定化生物催化劑製備的原則92

5.4固定化酶的製備方法93

5.4.1非共價載體結合法93

5.4.2共價載體結合法95

5.4.3包埋法97

5.4.4無載體固定化法99

5.4.5組合固定化100

5.4.6酶固定化方法的優缺點100

5.5固定化酶的性質100

5.5.1酶活性101

5.5.2穩定性101

5.5.3固定化酶最適溫度的變化102

5.5.4固定化酶最適pH的變化102

5.5.5底物專一性102

5.5.6固定化酶的優缺點103

5.6細胞的固定化103

5.6.1固定化細胞的特點103

5.6.2細胞固定化方法105

5.7固定化生物催化劑的套用107

5.7.1固定化催化劑在工業生產中的套用107

5.7.2固定化酶在酶感測器中的套用110

5.7.3固定化酶在臨床檢驗方面的套用110

參考文獻/110

第6章單加氧酶/112

6.1細胞色素P450單加氧酶112

6.1.1細胞色素P450單加氧酶的結構分類112

6.1.2細胞色素P450單加氧酶的羥化反應催化機理114

6.1.3細胞色素P450單加氧酶的性質表征114

6.1.4細胞色素P450單加氧酶的分子改造116

6.1.5細胞色素P450單加氧酶催化的反應117

6.2黃素依賴的單加氧酶121

6.2.1黃素依賴型單加氧酶的分類121

6.2.2黃素依賴型單加氧酶的催化機理122

6.2.3黃素依賴型單加氧酶催化的反應123

6.3非血紅素單加氧酶124

6.3.1甲烷單加氧酶124

6.3.2ω羥化酶系統125

6.4總結126

參考文獻/126

第7章還原酶/132

7.1生物催化還原反應132

7.2羰基的不對稱還原132

7.2.1生物催化羰基不對稱還原的機理132

7.2.2輔酶的再生134

7.2.3羰基還原酶的發現及改造137

7.2.4生物催化羰基不對稱還原反應的套用139

7.3還原氨化反應142

7.4羧酸的還原143

7.5碳碳雙鍵的還原145

7.6總結147

參考文獻/147

第8章脂肪酶/酯酶/156

8.1脂肪酶/酯酶簡介156

8.2脂肪酶/酯酶的結構分類157

8.2.1脂肪酶/酯酶的結構157

8.2.2脂肪酶/酯酶的分類157

8.3脂肪酶/酯酶的催化機理160

8.4脂肪酶/酯酶的分子改造160

8.5脂肪酶/酯酶的合成套用162

8.5.1手性醇的合成162

8.5.2手性酸的合成163

8.5.3手性胺的合成164

8.6脂肪酶/酯酶的典型套用案例165

8.6.1普瑞巴林的合成165

8.6.2地爾硫中間體的合成166

參考文獻/167

第9章環氧水解酶/172

9.1概述172

9.2環氧水解酶的生理功能172

9.2.1哺乳動物環氧水解酶的生理功能173

9.2.2植物、昆蟲、微生物環氧水解酶的生理功能174

9.3環氧水解酶的結構分類及催化機理175

9.3.1環氧化物的開環反應175

9.3.2α/β摺疊環氧水解酶的結構及催化機理175

9.3.3LEH類環氧水解酶的結構及催化機理177

9.3.4白三烯A4水解酶的結構及催化機理178

9.4環氧水解酶的性質表征179

9.4.1環氧水解酶的純化及生化性質表征179

9.4.2環氧水解酶催化反應的區域選擇性179

9.4.3環氧水解酶區域選擇性的表征180

9.5環氧水解酶生物催化劑的開發及其合成套用181

9.5.1一些高選擇性的環氧水解酶生產菌株181

9.5.2天然來源環氧水解酶的生產183

9.5.3環氧水解酶的基因克隆及重組表達184

9.5.4環氧水解酶的蛋白質工程改造185

9.5.5環氧水解酶套用於經典動力學拆分187

9.5.6內消旋環氧化物的去對稱化191

9.5.7環氧水解酶催化的對映會聚水解192

9.5.8非天然親核試劑參與的環氧開環193

9.6環氧水解酶反應工程194

9.6.1單一水相催化194

9.6.2兩相催化195

9.6.3膜反應器轉化195

9.7總結與展望196

參考文獻/197

第10章腈水合酶和腈水解酶/207

10.1概述207

10.2腈水解酶簡介208

10.3腈水合酶簡介209

10.3.1Fe-型腈水合酶209

10.3.2Co-型腈水合酶211

10.3.3腈水合酶的水合機理211

10.4具有腈水解酶或腈水合酶活性的微生物212

10.5腈水解酶和腈水合酶的選擇性214

10.5.1化學選擇性214

10.5.2立體選擇性214

10.5.3區域選擇性214

10.6影響酶催化腈水解的主要因素215

10.6.1誘導劑的影響215

10.6.2底物和產物的抑制215

10.6.3反應介質的影響216

10.7腈水解酶和腈水合酶的套用216

10.8氰水解酶和氰水合酶的簡介220

10.9在生物降解與生物修復中的套用221

10.10總結222

參考文獻/222

第11章羥腈裂解酶/230

11.1羥腈裂解酶簡介230

11.2羥腈裂解酶的研究進展231

11.2.1羥腈裂解酶的來源和篩選231

11.2.2羥腈裂解酶的反應機理231

11.2.3羥腈裂解酶的理性設計和定向進化233

11.3羥腈裂解酶在有機合成中大規模套用的實例235

11.4總結與展望237

參考文獻/238

第12章醛縮酶/241

12.1醛縮酶的催化機理與分類241

12.2DHAP依賴性醛縮酶244

12.2.1DHAP依賴性醛縮酶的分類與性質244

12.2.2DHAP依賴性醛縮酶的合成套用246

12.2.3使用不帶有磷酸基團的底物作為供體的醛縮酶248

12.3丙酮酸和磷酸烯醇式丙酮酸依賴性醛縮酶248

12.3.1丙酮酸依賴性醛縮酶的分類和性質248

12.3.2丙酮酸依賴性醛縮酶的合成套用250

12.4乙醛依賴性醛縮酶252

12.4.1乙醛依賴性醛縮酶的分類與性質252

12.4.2乙醛依賴性醛縮酶的合成套用253

12.5甘氨酸依賴性醛縮酶253

12.5.1甘氨酸依賴性醛縮酶的分類253

12.5.2甘氨酸依賴性醛縮酶的合成套用254

12.6其他新的具有醛縮酶活性的催化劑255

12.6.1非醛縮酶催化的醛縮反應255

12.6.2計算機從頭設計新的醛縮酶255

12.7總結和展望257

參考文獻/258