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目录1

前言1

第1章　绪论1

1.1　结构生物学——历史与定义1

1.2　结构生物学——进展3

1.3　结构生物学——新目标7

小结8

思考题9

第2章　核酸结构的多样性（nucleic acid structure diversity）10

2.1　单链核酸分子的结构形态11

2.2　双链核酸分子的结构形态12

2.3　三链核酸分子的结构形态13

2.4　分支的三链核酸复合物14

2.5　四链核酸分子的结构形态14

2.6　非线型多支链结构15

2.7　多聚核苷酸右手螺旋：A型和B型15

2.8　Z-DNA17

2.9　天然DNA的构象17

小结19

思考题19

3.1　RNA和DNA的结构差异20

第3章　RNA的结构（the structure of RNA）20

3.2　RNA的结构特征21

3.3　RNA的一级结构22

3.4　RNA的二级结构27

3.5　RNA的三级结构31

3.6　RNA的折叠32

3.7　RNA的晶体结构35

3.8　具有催化功能的RNA36

小结38

思考题39

4.1　DNA的一级结构40

第4章　DNA的结构（the structure of DNA）40

4.2　DNA的二级结构43

4.3　DNA的三级结构49

4.4　四链DNA结构50

小结53

思考题54

第5章　核酸的功能（nucleic acid function）55

5.1　核酸分子作为遗传信息载体的功能56

小结60

思考题60

5.2　核酶60

第6章　基因组学（genomics）61

6.1　人类基因组计划61

6.2　基因组的初步分析64

6.3　基因组研究的部分内容70

6.4　基因组学研究的前景71

6.5　结构基因组学72

小结77

思考题77

7.1　蛋白质分子的一级结构78

第7章　蛋白质分子的结构（the structures of proteins）78

7.2　蛋白质分子的二级结构80

7.3　蛋白质分子的三级结构83

7.4　蛋白质分子的四级结构88

小结90

思考题90

第8章　蛋白质折叠和分子伴侣（protein folding and molecular chaperones）91

8.1　蛋白质和新生肽链折叠的新概念92

8.2　帮助蛋白质和新生肽链折叠的生物大分子101

小结125

思考题125

9.1　第一遗传密码126

第9章　第二遗传密码（second genetic code）126

9.2　第二遗传密码127

9.3　第二遗传密码的研究在实际应用上的意义133

小结134

思考题135

第10章　蛋白质的错误折叠与疾病（protein misfolding and diseases）136

10.1　细胞内保证蛋白质正常功能的“质量控制”系统136

10.2　与蛋白质错误折叠有关的疾病141

10.3　如何治疗由于蛋白质错误折叠引起的疾病146

思考题147

小结147

第11章　蛋白质去折叠（protein unfolding）148

11.1　主要研究手段148

11.2　促使蛋白质去折叠常用的方法148

11.3　蛋白质去折叠研究进展149

第17章　电镜三维重构（electron microscopy three-dimensional structure rebuilding）152

11.4　质谱法、荧光相图法在研究蛋白质去折叠中的应用155

小结157

思考题157

第12章　蛋白质结构与功能示例（structures and functions of proteins：some examples）158

12.1　超氧化物歧化酶158

12.2　ATP合成酶161

12.3　DNA依赖的蛋白激酶165

小结169

思考题170

第13章　蛋白质组学（proteomics）171

13.1　后基因组学——蛋白质组学研究172

13.2　蛋白质组学研究的主要手段175

13.3　自动化蛋白质组分析的完整途径185

13.4　蛋白质组学研究的现状和前景190

小结　192

思考题192

第14章　蛋白质结构预测和分子动力学模拟（protein structure prediction and molecular dynamics simulations）193

14.1　蛋白质分子结构的预测193

14.2　蛋白质二级结构的预测194

14.3　蛋白质三维结构的预测196

14.4　蛋白质分子动力学196

14.5　蛋白质结构预测实例205

14.6　蛋白质结构预测的展望207

小结209

思考题209

15.1　X射线晶体衍射分析概述210

第15章　X射线晶体衍射分析（protein crystallography，X-ray diffraction methods）210

15.2　晶体生长和X射线衍射数据收集213

15.3 X射线衍射分析223

15.4 X射线衍射结构分析举例231

15.5　晶体结构的表达235

小结236

思考题236

第16章　核磁共振技术（nuclear magnetic resonance，NMR）237

16.1　原子核自旋与核磁共振238

16.2　多维核磁共振242

16.3　核磁共振测定生物大分子的三维结构247

思考题251

小结251

17.1　电镜载网252

17.2　负染253

17.3　葡萄糖包埋254

17.4　单宁酸包埋255

17.5　冷冻含水方法255

17.6　低剂量电镜术255

17.7　三维结构重建的梗概256

思考题259

小结259

第18章　质谱技术（mass spectrometry）260

18.1　生物质谱技术260

18.2　生物质谱技术应用示例265

小结272

思考题273

第19章　微量热技术（microcalorimetry）274

19.1　等温滴定量热法274

19.2　ITC应用示例278

19.3　差示扫描量热法282

小结285

思考题286

第20章　荧光光谱技术（fluorescence spectrometry）287

20.1　荧光的产生287

20.2　从荧光光谱获得的主要谱参量288

20.3　荧光方法的应用294

小结298

思考题298

第21章　圆二色技术（circular dichroism）300

21.1　基本原理300

21.2　圆二色仪304

21.3　圆二色谱在结构生物学研究中的应用305

小结307

思考题308

第22章　扫描隧道显微技术（scanning tunneling microscopy）309

22.1　扫描隧道显微镜309

22.2　STM应用于研究结构生物学的优点312

22.3　STM在结构生物学研究中的应用313

22.4　原子力显微技术319

小结321

思考题322

23.1　SPR原理323

第23章　表面等离子体共振技术（surface plasmon resonance）323

23.2　基于SPR的BIAcore技术324

23.3　SPR生物传感器技术的应用327

23.4　SPR生物传感器技术中存在的一些问题332

23.5　SPR生物传感器的改进335

小结336

思考题336

主要参考文献337

结构生物学相关领域Nobel奖历年获奖情况统计343

名词索引345