蛋白质工程是蛋白质基础理论研究与应用的结合，围绕这个中心,《蛋白质工程（第二版）》详细地介绍了蛋白质工程领域的相关基础知识、主要方法技术及该学科的*新发展与具有典型意义的研究实例。《蛋白质工程（第二版）》内容上不仅包括蛋白质分子基础、蛋白质分子设计、蛋白质的修饰和表达，以及蛋白质的理化性质、结构测定和应用等，还对生物信息学和现代生物技术在蛋白质工程中的应用、蛋白质的分离纯化与鉴定做了介绍。旨在使本科生了解现代蛋白质工程理论的新进展，并为相关学科提供基础知识和技术。通过学习，学生可以掌握蛋白质工程科学的基本原理、基础知识和基本技能，熟悉从事蛋白质科学与工程研究的主要方法和技术。

第二版前言
第一版前言
1绪论1
1.1蛋白质工程的起源1
1.2蛋白质工程的研究内容2
1.2.1蛋白质的基础知识2
1.2.2蛋白质的物质准备3
1.2.3蛋白质的研究方法3
1.2.4蛋白质的改造应用4
1.3蛋白质工程与其他学科5
1.4蛋白质工程的应用领域6
思考题7
主要参考文献7
2蛋白质的结构基础8
2.1蛋白质的功能及其应用8
2.1.1蛋白质的生物学功能8
2.1.2蛋白质的应用9
2.2蛋白质、氨基酸与多肽链10
2.2.1氨基酸10
2.2.2蛋白质中常见氨基酸的分类11
2.2.3肽15
2.3蛋白质的结构16
2.3.1蛋白质的一级结构16
2.3.2蛋白质的空间结构16
2.4蛋白质结构与功能的关系21
2.4.1蛋白质一级结构与功能的关系22
2.4.2蛋白质的空间结构与功能的关系23
2.4.3蛋白质的变性与复性24
思考题25
主要参考文献25
3蛋白质的表达27
3.1蛋白质的原核表达27
3.1.1大肠杆菌表达系统27
3.1.2枯草芽孢杆菌表达系统30
3.2蛋白质的真核表达32
3.2.1酵母表达系统32
3.2.2昆虫杆状病毒表达系统38
3.2.3哺乳动物细胞表达系统39
思考题42
主要参考文献42
4蛋白质的修饰44
4.1蛋白质的化学修饰44
4.1.1蛋白质侧链基团的化学修饰44
4.1.2蛋白质的位点专一性修饰46
4.1.3蛋白质的聚乙二醇(PEG)修饰47
4.1.4蛋白质的化学交联和化学偶联48
4.2蛋白质的分子生物学改造49
4.2.1基因突变技术49
4.2.2基因融合技术54
4.2.3掺入非天然氨基酸56
思考题56
主要参考文献56
5蛋白质的物理化学性质60
5.1蛋白质热力学函数与蛋白质构象平衡60
5.1.1描述蛋白质体系的主要热力学函数60
5.1.2蛋白质构象与热运动61
5.1.3维持蛋白质构象的作用力62
5.2突变与折叠66
5.2.1突变与热稳定性66
5.2.2蛋白质折叠67
5.3蛋白质折叠热力学和动力学69
5.3.1蛋白质折叠的热力学研究70
5.3.2蛋白质折叠的动力学研究72
5.3.3蛋白质构象研究方法73
思考题74
主要参考文献74
6蛋白质的结构解析76
6.1利用X射线晶体衍射技术解析蛋白质结构76
6.1.1X射线晶体衍射技术的发展和基本原理76
6.1.2蛋白质结晶方法78
6.1.3X射线晶体衍射解析蛋白质结构的基本方法81
6.2核磁共振波谱法解析蛋白质结构84
6.2.1有关核磁共振波谱法的基础理论84
6.2.2多维核磁共振技术86
6.2.3NMR测定蛋白质空间结构的步骤和关键环节89
6.2.4核磁技术的发展与应用90
6.3蛋白质结构研究的其他方法91
6.3.1电镜三维重构技术91
6.3.2质谱技术91
6.3.3荧光共振能量转移技术92
思考题93
主要参考文献93
7蛋白质结构预测95
7.1生物信息学与蛋白质工程95
7.1.1生物信息学概述95
7.1.2生物信息学与蛋白质工程97
7.1.3生物信息学与蛋白质组学97
7.2蛋白质工程常用数据库98
7.2.1核酸数据库101
7.2.2蛋白质数据库106
7.3蛋白质结构预测118
7.3.1蛋白质序列比对118
7.3.2蛋白质基本性质分析121
7.3.3蛋白质二级结构预测122
7.3.4蛋白质结构预测实例123
思考题129
主要参考文献129
8蛋白质分子设计131
8.1概述131
8.1.1蛋白质分子设计的基本概念131
8.1.2蛋白质分子设计的基本流程132
8.2蛋白质分子设计的类型133
8.2.1基于天然蛋白质结构的分子设计133
8.2.2全新蛋白质的分子设计136
8.3蛋白质分子设计中的技术方法141
8.3.1同源建模141
8.3.2蛋白质二级结构的预测142
8.3.3分子动力学模拟144
8.3.4基因工程构建设计蛋白质146
8.4蛋白质分子设计的应用及发展趋势146
8.4.1蛋白质分子设计的应用146
8.4.2蛋白质分子设计的发展趋势149
思考题149
主要参考文献149
9现代生物学技术在蛋白质工程中的应用151
9.1蛋白质分析鉴定技术151
9.1.1蛋白质芯片技术151
9.1.2蛋白质指纹图谱技术153
9.2研究蛋白质相互作用技术154
9.2.1表面等离子体共振技术154
9.2.2酵母双杂交技术156
9.2.3细菌双杂交技术157
9.2.4荧光能量共振转移157
9.2.5双分子荧光互补159
9.3表面展示技术160
9.3.1噬菌体展示技术160
9.3.2核糖体展示技术与mRNA展示技术162
9.3.3细菌表面展示技术163
9.3.4酵母表面展示技术164
9.4其他新蛋白质工程技术165
9.4.1原子力显微镜技术166
9.4.2蛋白质打靶技术167
9.4.3蛋白质分子印迹技术167
9.4.4蛋白质截短技术169
9.4.5蛋白质错误折叠循环扩增技术170
思考题171
主要参考文献171
10蛋白质的分离与鉴定172
10.1概述172
10.2蛋白质的提取173
10.2.1细胞的破碎173
10.2.2蛋白质的抽提173
10.3蛋白质粗分离174
10.3.1盐析沉淀174
10.3.2等电点沉淀175
10.3.3有机溶剂沉淀176
10.3.4聚乙二醇沉淀176
10.3.5透析176
10.3.6超滤176
10.3.7超速离心法177
10.3.8结晶法177
10.3.9其他方法177
10.4蛋白质细分离177
10.4.1凝胶过滤178
10.4.2离子交换层析180
10.4.3吸附层析182
10.4.4亲和层析183
10.4.5蛋白质的含量测定与纯度鉴定183
思考题187
主要参考文献187
11蛋白质组学189
11.1概述189
11.1.1基本概念189
11.1.2蛋白质组学发展简史190
11.1.3蛋白质组研究的思路和策略191
11.2蛋白质组学的研究内容和特点191
11.2.1蛋白质组学的研究内容191
11.2.2蛋白质组学的特点193
11.3蛋白质组学研究的技术方法194
11.3.1高分辨蛋白质分离技术195
11.3.2蛋白质快速分析和鉴定技术199
11.4蛋白质组学的应用与发展趋势204
11.4.1蛋白质组学的应用204
11.4.2蛋白质组学发展趋势206
思考题207
主要参考文献207
12蛋白质工程的应用209
12.1在医学领域的应用209
12.1.1抗体工程209
12.1.2抗体酶212
12.1.3抗体偶联物213
12.2在药物研发领域的应用214
12.2.1白细胞介素-2的改造214
12.2.2干扰素的改造215
12.2.3葡激酶的改造216
12.3在工业和能源领域的应用217
12.3.1在工业生产中的应用217
12.3.2在能源领域的应用221
12.4在组织工程领域的应用222
12.4.1胶原蛋白223
12.4.2明胶223
12.4.3丝素蛋白224
12.4.4弹性蛋白224
12.4.5羊毛角蛋白225
12.4.6植物蛋白225
12.5在其他领域中的应用225
12.5.1基础理论研究226
12.5.2其他226
思考题227
主要参考文献228