本書在編排上結(jié)合酶工程的特點(diǎn),力求反映近年來酶工程領(lǐng)域內(nèi)涉及的新理論和新進(jìn)展,系統(tǒng)地介紹了酶的分類和命名、酶的來源和生產(chǎn)、酶催化原理、酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等酶工程基礎(chǔ)知識,闡述了酶的固定化技術(shù)和應(yīng)用、酶的化學(xué)修飾和生物改造的原理和應(yīng)用、酶工程的新進(jìn)展,著重介紹了核酶、抗體酶、模擬酶以及非水介質(zhì)中的酶催化反應(yīng),最后介紹了酶工程的應(yīng)用。
本書可作為高等院校生物工程、發(fā)酵工程、食品科學(xué)和工程、生命科學(xué)、生物技術(shù)、制藥工程等專業(yè)的教材使用,也可作為與生物工程有關(guān)的科研、設(shè)計(jì)和工廠的工程技術(shù)人員參考用書。
本書在編排上結(jié)合酶工程的特點(diǎn),力求反映近年來酶工程領(lǐng)域內(nèi)涉及的新理論和新進(jìn)展,系統(tǒng)地介紹了酶的分類和命名、酶的來源和生產(chǎn)、酶催化原理、酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等酶工程基礎(chǔ)知識,闡述了酶的固定化技術(shù)和應(yīng)用、酶的化學(xué)修飾和生物改造的原理和應(yīng)用、酶工程的新進(jìn)展,著重介紹了核酶、抗體酶、模擬酶以及非水介質(zhì)中的酶催化反應(yīng),最后介紹了酶工程的應(yīng)用。
1緒論1
11酶與生命1
12酶工程5
2酶工程基礎(chǔ)7
21酶的分類和命名7
211國際系統(tǒng)分類法7
212國際系統(tǒng)命名法14
213習(xí)慣名或常用名14
22酶的化學(xué)本質(zhì)、來源和生產(chǎn)14
221酶的組成和化學(xué)本質(zhì)14
222輔助因子和輔酶15
223酶的結(jié)構(gòu)15
224酶的活性中心16
225單體酶、寡聚酶、多酶復(fù)合體和多
酶融合體17
226酶的來源和生產(chǎn)21
23酶催化原理31
231酶催化反應(yīng)的特點(diǎn)31
232酶催化作用的機(jī)制35
24酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)42
241簡單酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)43
242多底物酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)51
243酶催化反應(yīng)的抑制動(dòng)力學(xué)54
3酶的固定化和固定化酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)66
31酶的固定化66
311固定化酶的定義66
312固定化酶的制備方法67
32輔酶的固定化75
321輔基的固定化75
322輔酶的固定化76
323輔酶的再生77
33固定化酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)78
331固定化對酶活性及酶反應(yīng)系統(tǒng)的
影響78
332固定化酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)81
4酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和放大92
41酶反應(yīng)器92
411攪拌罐式反應(yīng)器92
412填充床式反應(yīng)器93
413流化床反應(yīng)器94
414鼓泡式反應(yīng)器94
415膜反應(yīng)器94
416噴射式反應(yīng)器95
42酶反應(yīng)器的選擇95
421根據(jù)酶的應(yīng)用形式選擇反應(yīng)器96
422根據(jù)酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)選擇反
應(yīng)器96
423根據(jù)底物酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)選擇
反應(yīng)器97
43酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)97
44酶反應(yīng)器的放大100
441經(jīng)驗(yàn)放大法100
442其它放大101
45酶反應(yīng)器的操作103
5酶的分子修飾和改造106
51酶的化學(xué)修飾106
511酶的化學(xué)修飾的基本原理106
512酶的化學(xué)修飾方法學(xué)107
52酶蛋白分子側(cè)鏈的修飾108
521羧基的化學(xué)修飾108
522氨基的化學(xué)修飾109
523胍基的化學(xué)修飾110
524巰基的化學(xué)修飾110
525組氨酸咪唑基的修飾112
526色氨酸吲哚基的修飾112
527酪氨酸殘基和脂肪族羥基的
修飾113
528甲硫氨酸甲硫基的修飾113
53酶的表面化學(xué)修飾114
531有機(jī)大分子對酶的化學(xué)修飾114
532小分子物質(zhì)對酶的化學(xué)修飾121
533修飾劑對酶修飾的影響122
54酶蛋白分子的親和修飾123
541親和標(biāo)記123
542外生親和試劑與光親和標(biāo)記124
55酶的化學(xué)交聯(lián)125
56修飾酶的性質(zhì)及特點(diǎn)126
57酶的生物法改造130
571酶分子定向進(jìn)化的基本原理130
572酶分子定向進(jìn)化的基本策略131
573酶分子定向進(jìn)化的應(yīng)用和展望133
6核酶與脫氧核酶134
61核酶的催化類型135
611Ⅰ型內(nèi)含子的自我剪接135
612異體催化剪切型136
613自體催化剪切型137
62天然核酶137
621錘頭形核酶137
622發(fā)夾形核酶138
623蛋白質(zhì)RNA復(fù)合酶139
624組Ⅰ內(nèi)含子和組Ⅱ內(nèi)含子140
63脫氧核酶141
6311023脫氧核酶141
632817脫氧核酶141
633手槍形脫氧核酶142
634“二分”型結(jié)構(gòu)脫氧核酶142
635環(huán)狀結(jié)構(gòu)脫氧核酶142
64核酶或脫氧核酶的應(yīng)用143
7抗體酶145
71抗體的結(jié)構(gòu)145
72抗體酶的設(shè)計(jì)146
721以過渡態(tài)類似物免疫為基礎(chǔ)的抗體
酶設(shè)計(jì)146
722工程抗體催化147
73抗體酶的篩選和選擇147
74抗體酶的制備方法149
741拷貝法149
742引入法150
743誘導(dǎo)法150
744抗體與半抗原互補(bǔ)法151
745熵阱法151
746多底物類似物法152
747抗體庫法152
75抗體酶催化的反應(yīng)153
76抗體酶的應(yīng)用和發(fā)展前景156
761抗體酶用于闡明化學(xué)反應(yīng)機(jī)制156
762抗體酶在有機(jī)合成中的應(yīng)用156
763抗體在疾病治療過程中的應(yīng)用158
8模擬酶161
81模擬酶的分類161
811主客體酶模型161
812膠束模擬酶162
813肽酶163
814半合成酶163
82印跡酶164
821分子印跡原理164
822分子印跡聚合物的制備方法166
823分子印跡酶168
83環(huán)糊精模擬酶171
831環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)171
832α胰凝乳蛋白酶的模擬173
833核糖核酸酶的模擬173
834轉(zhuǎn)氨酶的模擬174
84冠醚化合物的模擬酶174
841水解酶的模擬174
842肽合成酶的模擬175
85超氧化物歧化酶的模擬175
851Cu,ZnSOD活性中心的模擬175
852SOD的功能模擬176
86模擬酶研究進(jìn)展176
9非水介質(zhì)中的酶催化反應(yīng)178
91非水介質(zhì)反應(yīng)體系178
92酶在非水介質(zhì)中的性質(zhì)180
921熱穩(wěn)定性180
922底物專一性181
923對映體選擇性182
924區(qū)域選擇性182
925化學(xué)鍵選擇性182
926pH記憶182
93非水介質(zhì)反應(yīng)體系中有機(jī)溶劑對酶催化
反應(yīng)的影響183
931有機(jī)溶劑對酶的結(jié)合水的影響183
932有機(jī)溶劑對酶結(jié)構(gòu)的影響184
933有機(jī)溶劑對底物和產(chǎn)物的影響184
934有機(jī)溶劑對酶選擇性的影響184
94水對非水介質(zhì)中酶催化的影響185
941必需水185
942水對酶催化反應(yīng)速度的影響186
943水活度188
944水對酶活性的影響190
95非水介質(zhì)中的酶催化反應(yīng)類型191
951C—O鍵的形成191
952C—N鍵的反應(yīng)192
953C—C鍵的形成193
954還原反應(yīng)193
955氧化反應(yīng)194
956異構(gòu)化反應(yīng)194
957C—X的反應(yīng)194
96非水介質(zhì)酶催化的應(yīng)用195
961光學(xué)活性化合物的制備195
962旋光性聚合物的合成196
10應(yīng)用酶工程199
101淀粉酶200
1011α淀粉酶200
1012β淀粉酶200
1013葡萄糖淀粉酶202
1014異淀粉酶202
102蛋白酶204
103脂肪酶206
104青霉素酰化酶與半合成抗生素207
105淀粉酶、葡萄糖異構(gòu)酶與果葡糖漿
的生產(chǎn)210
106酶法生產(chǎn)L氨基酸212
1061DL氨基酸的酶法拆分212
1062酶法合成L天冬氨酸213
1063酶法生產(chǎn)L丙氨酸213
107酶法生產(chǎn)有機(jī)酸213
1071酶法合成L蘋果酸213
1072酶法合成L酒石酸214
1073酶法合成長鏈二羧酸214
1074用酶水解腈生產(chǎn)相應(yīng)有機(jī)酸214
108手性化合物的酶法合成和拆分215
1081手性化合物的酶法合成216
1082手性化合物的酶法拆分221
109酶與生物傳感器225
1010酶在物質(zhì)分析檢測方面的應(yīng)用227
10101單酶反應(yīng)分析227
10102多酶偶聯(lián)反應(yīng)分析228
10103酶標(biāo)免疫分析228
1011用于疾病診斷和治療的酶231
10111用于疾病診斷的酶231
10112用于疾病治療的酶232
1012靶酶及酶標(biāo)藥物233
11酶工程發(fā)展展望234
111新酶的發(fā)現(xiàn)234
112天然酶的改造235
113仿生酶的研究236
114酶應(yīng)用范圍的擴(kuò)大237
115新應(yīng)用領(lǐng)域中酶催化動(dòng)力學(xué)的研究238
參考文獻(xiàn)239