《酶工程》是2024年化學工業出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：酶工程
- 出版時間：2024年3月1日
- 出版社：化學工業出版社
- ISBN：9787122436719
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
酶工程技術是關鍵生物技術之一，為了應對卡脖子的現實問題，大力發展我國的酶工程技術迫在眉睫。基於酶工程技術的飛速發展，作者在第3版的基礎上推出第4版。本書介紹了基礎酶學、酶套用與酶工程的關係，包括化學酶工程和生物酶工程以及酶工程領域最新熱點和進展。
第4版特點是：將酶工程分為基礎酶學、實踐酶學與酶套用三部分。酶工程是重點面向套用的學科，相比基礎酶學，酶的實踐和套用近些年取得了許多重要進展，拓展了酶工程的研究領域，拓寬了酶的套用範圍。酶的實踐套用是本書重點介紹的內容。
本書既可作為生物技術及酶套用相關專業的教師和學生用書，也可作為相關研究領域研究人員參考書，還會對生產套用單位的技術人員有所幫助。
圖書目錄
第一章 酶學與酶工程 001
第一節 酶工程概述 001
一、酶與酶工程 001
二、酶工程簡介 002
第二節 酶的分類、組成、結構特點和作用機制 003
一、酶的分類 003
二、酶的組成和結構特點 004
三、酶的作用機制 005
第三節 酶催化劑的特點 009
一、高效性 010
二、專一性 010
三、可調節性 011
第四節 影響酶活力的因素 013
一、酶活力測定方式 013
二、酶聯測定法 013
三、酶反應速度 014
四、底物濃度 014
五、酶濃度 014
六、溫度 015
七、pH 015
第五節 酶反應動力學和抑制作用 015
一、米-曼氏模式 015
二、Lineweaver-Burk作圖 016
三、酶的抑制作用 016
第六節 酶的製備 018
一、酶的來源 018
二、蛋白質表達常見問題及解決方式 020
第七節 蛋白質、酶和重組蛋白的分離純化 025
一、蛋白質純化的一般考慮 025
二、蛋白質的粗分離 027
三、蛋白質的大規模分離純化 030
第八節 酶活力的實時調控 034
一、微波技術 035
二、超音波 040
三、交變磁場 043
四、近紅外線 045
總結 049
習題 049
參考文獻 050
第二章 非水酶學 053
第一節 概述 053
第二節 非水酶學中的反應介質 053
一、非水酶學中的常規反應介質 054
二、非水酶學中的新型反應介質 056
第三節 非水介質中酶的結構與性質 063
一、非水介質中酶的結構 063
二、非水介質中酶的性質 066
第四節 影響非水介質中酶催化的因素以及調控策略 069
一、有機溶劑 069
二、水 072
三、添加劑 075
四、生物印跡 075
五、化學修飾 075
六、固定化酶 076
七、反應溫度 076
八、pH和離子強度 077
第五節 非水介質中酶催化技術的套用 077
一、酯的合成 077
二、肽的合成 079
三、功能高分子的酶促合成 079
四、光學活性化合物的製備 083
總結 084
習題 084
參考文獻 085
第三章 酶的化學修飾 088
第一節 化學修飾的方法學 088
一、修飾反應專一性的控制 088
二、修飾程度和修飾部位的測定 090
三、化學修飾結果 091
第二節 酶蛋白側鏈的修飾 092
一、羧基的化學修飾 092
二、氨基的化學修飾 092
三、精氨酸胍基的修飾 093
四、巰基的化學修飾 094
五、組氨酸咪唑基的修飾 094
六、色氨酸吲哚基的修飾 095
七、酪氨酸殘基和脂肪族羥基的修飾 095
八、甲硫氨酸甲硫基的修飾 096
第三節 酶的親和修飾 096
一、親和標記 096
二、外生親和試劑與光親和標記 097
第四節 酶化學修飾的套用 097
一、化學修飾在酶的結構與功能研究中的套用 098
二、化學修飾酶在醫藥和生物技術中的套用 100
三、酶化學修飾的局限性 111
第五節 酶化學修飾的研究進展 111
一、非特異性的化學修飾 111
二、位點專一性的化學修飾 112
三、結合定點突變的位點選擇性化學修飾 112
四、酶蛋白的亞硝基化修飾 113
總結 113
習題 114
參考文獻 114
第四章 人工酶 116
第一節 引言 116
第二節 人工酶概述 117
一、概念 117
二、理論基礎 117
第三節 合成酶 118
一、主-客體酶模型 118
二、肽酶 127
三、半合成酶 129
四、聚合物人工酶 132
五、智慧型人工酶 134
第四節 印跡酶 138
一、概述 138
二、分子印跡酶 145
三、生物印跡酶 148
第五節 人工酶研究進展 151
總結 152
習題 153
參考文獻 153
第五章 納米酶 156
第一節 概述 156
第二節 納米酶的分類 158
一、金屬納米酶 158
二、金屬氧化物納米酶 159
三、碳基納米酶 160
四、金屬-有機骨架納米酶 161
五、單原子（雙原子）納米酶 162
第三節 納米酶的構效關係及類酶活性調控策略 164
一、尺寸效應 164
二、晶體形貌 165
三、表面電荷 166
四、表面修飾 167
五、其它因素 169
第四節 納米酶的套用 170
一、在檢測方面的套用 170
二、在醫學領域的套用 173
三、在環境保護領域的套用 176
第五節 納米酶的研究進展及展望 177
總結 178
習題 178
參考文獻 179
第六章 酶非專一性催化 182
第一節 酶非專一性簡介 182
第二節 酶反應條件非專一性 182
一、非水介質中酶催化 182
二、氣固相生物反應器 183
三、無溶劑酶促反應 184
四、極端條件下的酶促反應 184
第三節 酶的底物非專一性 185
第四節 酶催化非專一性 185
第五節 酶催化非專一性的套用實例 186
一、酶催化aldol加成反應 186
二、酶催化Michael加成反應 189
三、酶催化Knoevenagel反應 191
四、酶催化Mannich反應 192
五、酶催化Henry反應 193
六、酶催化Diels-Alder反應 194
七、酶催化Markovnikov反應 195
八、酶催化氧化反應 196
九、酶催化Biginelli反應 198
十、酶催化Baylis-Hillman反應 198
十一、酶催化不對稱卡賓轉移反應 199
十二、酶催化Si—O—Si鍵合成 201
十三、酶催化環氧開環反應 201
十四、酶催化多組分串聯反應 202
總結 204
習題 204
參考文獻 204
第七章 酶穩定化與固定化 207
第一節 酶蛋白的穩定性及其變性機理 208
一、酶蛋白穩定性的分子原因 208
二、測定蛋白質穩定性的方法 209
三、蛋白質不可逆失活的原因和機理 211
第二節 酶蛋白質的穩定化 216
一、固定化 216
二、非共價修飾 219
三、化學修飾 220
四、蛋白質工程 224
第三節 酶的固定化 227
一、固定化酶的定義 227
二、固定化酶的製備原則 227
三、酶的固定化方法 228
四、輔因子的固定化 236
五、細胞的固定化 242
六、固定化酶的性質變化 246
七、影響固定化酶性質的因素 248
第四節 酶穩定化與固定化的研究進展 252
一、生物學基礎研究 252
二、生物感測器 255
三、親和分離系統 260
四、納米材料 263
五、藥物控釋載體 265
六、其他技術與方法 267
總結 276
習題 277
參考文獻 277
第八章 抗體酶 282
第一節 引言 282
第二節 抗體酶概述 282
第三節 抗體酶的製備方法 283
一、穩定過渡態法 284
二、抗體與半抗原互補法 284
三、熵阱法 285
四、多底物類似物法 286
五、抗體結合部位修飾法 287
六、蛋白質工程法 288
七、抗體庫法 288
第四節 抗體酶活性部位修飾 290
一、定點突變 290
二、化學修飾 291
第五節 抗體酶的結構 293
第六節 抗體酶的套用 295
一、在有機合成中的套用 295
二、闡明化學反應機制 296
三、在天然產物合成中的套用 297
四、在新藥開發中的套用 297
第七節 抗體酶研究進展 299
一、半抗原設計 300
二、抗體酶的化學篩選 301
三、抗體酶催化的化學轉化 303
四、計算機輔助設計抗體酶 305
五、與興奮劑相關的抗體酶製備 307
六、化學程式化的抗體酶 309
七、抗體酶在癌症治療中的套用 309
總結 311
習題 312
參考文獻 312
第九章 核酸酶 316
第一節 核酶 316
一、自身剪下類核酶 316
二、自身剪接類核酶 320
三、核開關核酶 321
第二節 脫氧核酶 321
一、切割型脫氧核酶 322
二、連線型脫氧核酶 326
三、其他類型脫氧核酶 326
第三節 核酸酶的套用 328
一、基因治療 328
二、分子檢測及胞內成像 330
三、DNA納米材料組裝 333
四、DNA邏輯電路 335
總結 336
習題 337
參考文獻 337
第十章 酶的改造與進化 339
第一節 引言 339
第二節 酶的理性設計 340
一、定點突變 340
二、模組組裝 340
第三節 酶的定向進化 342
一、基本策略 343
二、多樣化的基本方法 344
三、多樣性文庫的構建 348
四、文庫選擇或篩選 350
第四節 自然界中蛋白質進化機理 351
一、基因重複 351
二、串聯重複 352
三、環狀變換 352
四、寡聚化 353
五、基因融合 353
六、結構域募集 353
七、外顯子改組 353
第五節 環境庫和噬菌體展示庫的構建 354
一、環境庫的構建 354
二、噬菌體展示庫的構建 356
第六節 環境庫和噬菌體展示庫的篩選 357
一、環境庫的篩選 357
二、噬菌體展示庫的篩選 358
第七節 酶定向進化的套用 359
一、提高酶分子的催化活力 359
二、創造新的酶活性（功能） 359
三、提高酶分子的穩定性 360
四、適應特定的催化系統或環境 360
五、提高底物專一性或拓寬特異性底物範圍 360
六、改變對映選擇性 361
總結 361
習題 362
參考文獻 363
第十一章 酶製劑的套用 366
第一節 概論 366
一、酶製劑的市場和發展歷史 367
二、酶製劑的來源及特點 367
第二節 酶在食品加工方面的套用 370
一、製糖工業 371
二、啤酒發酵 375
三、蛋白質製品加工 375
四、水果加工 376
五、改善食品的品質、風味和顏色 377
六、乳品工業 377
七、肉類和魚類加工 378
八、蛋品加工 378
九、麵包烘焙與食品製造 379
十、食品保藏 380
十一、其他 380
第三節 酶在輕工方面的套用 381
一、原料處理 381
二、輕工產品 383
三、加酶增強產品的使用效果 386
第四節 酶在醫學中的套用 388
一、疾病診斷方面的套用 388
二、疾病治療方面的套用 389
三、在藥物生產方面的套用 394
四、酶與生物醫學工程 396
第五節 在分析檢測方面的套用 399
一、單酶反應檢測 399
二、酶偶聯反應檢測 400
三、酶聯免疫反應檢測 401
第六節 酶在能源開發方面的套用 401
一、燃料乙醇生產 402
二、生物質燃料製造 403
三、氫氣生產 406
四、生物電池 407
五、沼氣生產 408
第七節 酶在環境保護方面的套用 409
一、水淨化 409
二、石油和工業廢油處理 410
三、白色污染處理 411
四、環境監測 412
五、生物修復 412
第八節 極端酶的套用 414
一、極端微生物與極端酶 414
二、嗜熱酶的套用 414
三、嗜冷酶的套用 416
四、嗜鹽酶的套用 417
五、嗜鹼酶的套用 417
六、嗜酸酶的套用 418
七、其他嗜極酶的套用 418
總結 419
習題 419
參考文獻 419
