生物催化在制藥工業的應用-發現.開發與生產 版權信息
- ISBN:9787122088109
- 條形碼:9787122088109 ; 978-7-122-08810-9
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生物催化在制藥工業的應用-發現.開發與生產 本書特色
《生物催化在制藥工業的應用:發現、開發與生產》:國外優秀科技著作出版專項基金資助
生物催化在制藥工業的應用-發現.開發與生產 目錄
1 酶及其合成應用:概述11.1 引言11.2 酶的分類11.3 酶的發現及優化21.4 酶的生產21.5 酶在合成反應中的應用31.5.1 酮還原酶(EC1.1.1.2 )31.5.2 烯醇還原酶或烯還原酶(EC1.3.1.1 6)31.5.3 加氧酶(EC1.1 3.×.×.和EC1.1 4.×.×.)41.5.4 醇氧化酶(EC1.1.3.×)61.5.5 過氧化物酶(EC1.1 1.1.×)61.5.6 鹵化酶61.5.7 腈水解酶(EC3.5.5.1 )71.5.8 腈水合酶(EC4.2.1.8 4)81.5.9 環氧水解酶(EC3.3.2.×)81.5.10 ω轉氨酶(EC2.6.1.×)91.5.11 羥腈裂解酶(EC4.1.2.×)91.5.12 醛縮酶101.5.13 糖苷水解酶(EC.××××)101.5.14 糖基轉移酶(EC2.4.×.×)121.6 本章小結13參考文獻132 用于酶發現與生產的表達宿主192.1 引言192.2 如何選擇表達系統202.3 原核表達系統222.3.1 在原核生物中進行翻譯后修飾222.3.2 大腸桿菌222.3.3 芽孢桿菌242.3.4 熒光假單胞菌252.3.5 其他原核表達系統252.4 真核表達系統262.4.1 酵母272.4.2 絲狀真菌302.4.3 昆蟲/桿狀病毒系統312.4.4 哺乳動物細胞培養322.4.5 其他表達系統332.5 無細胞表達系統332.6 本章小結35參考文獻353 酶的定向進化和高通量篩選463.1 引言463.2 定向進化DNA文庫創建的策略473.2.1 隨機突變和半理性設計突變483.2.2 基因重組493.3 定向進化DNA文庫的篩選/選擇方法523.3.1 利用遺傳互補進行體內檢測523.3.2 利用化學互補進行體內檢測533.3.3 利用表面展示進行體內檢測533.3.4 利用裂解液進行體外檢測553.3.5 利用核糖體展示進行體外檢測553.3.6 體外檢測方法:體外區域化553.3.7 儀器化和自動化563.4 工業化應用案例563.4.1 提高活性563.4.2 提高熱穩定性583.4.3 改變底物專一性583.4.4 改變產物專一性593.4.5 提高對映選擇性593.5 結論和展望60參考文獻604 反應工程在工業生物轉化中的應用654.1 引言654.2 代謝生物轉化664.3 酶促生物轉化664.3.1 輔助因子再生674.3.2 外消旋化混合物694.3.3 平衡轉化率724.3.4 副產物的形成754.3.5 底物抑制784.3.6 底物的低溶解性814.4 本章小結82參考文獻845 利用羥腈裂解酶合成手性藥物中間體895.1 引言895.2 羥腈裂解酶895.2.1 羥腈裂解酶的天然功能和分布895.2.2 羥腈裂解酶的分類905.2.3 新型羥腈裂解酶和高通量篩選方法935.3 羥腈裂解酶催化的反應955.3.1 反應體系955.3.2 酶的固定化975.3.3 連續式反應器975.3.4 亨利反應985.4 氰醇的轉化反應995.4.1 羥基的轉化995.4.2 腈基/氰基的轉化995.4.3 分子內反應1025.5 本章小結104參考文獻1056 醛縮酶作為有機合成工具的應用拓展1116.1 定向進化和理性突變1116.2 反應工程1146.3 野生型醛縮酶廣泛的底物耐受性1156.4 本章小結117參考文獻1177 酮還原酶和醇氧化酶的合成應用1207.1 酮還原酶1207.1.1 野生菌的整細胞催化1207.1.2 重組菌的整細胞催化1237.1.3 分離酶催化1277.2 醇氧化酶1387.2.1 伯醇氧化酶1387.2.2 仲醇氧化酶141參考文獻1428 腈水合酶和腈水解酶的應用1508.1 引言1508.2 腈水合酶1508.2.1 新型腈水合酶1508.2.2 應用1508.3 腈水解酶1608.3.1 新型腈水解酶1608.3.2 應用1638.4 本章小結173參考文獻1739 藥物代謝產物的生物合成1799.1 引言1799.2 利用哺乳動物生物反應器合成藥物代謝物1819.2.1 體外系統的選擇1829.2.2 反應條件的優化1849.2.3 大規模反應1879.2.4 哺乳動物細胞生物反應器實例1889.2.5 體內轉化實例1899.3 利用微生物反應器合成藥物代謝物1909.3.1 用于代謝產物結構闡釋的微生物反應器1909.3.2 用于關鍵代謝產物合成的微生物反應器1919.3.3 菌種的篩選1919.3.4 微生物的糖苷結合作用1949.3.5 大規模反應1959.3.6 利用微生物反應器合成藥物代謝物實例1969.4 重組酶生物反應器1989.4.1 利用細胞色素P450單加氧酶合成藥物代謝產物的優勢2009.4.2 人類細胞色素生物催化劑2019.4.3 微生物細胞色素P450酶2019.5 本章小結202致謝203參考文獻20310 整細胞生物轉化在制藥工業中的應用20910.1 引言20910.1.1 用于藥物商品化生產的整細胞生物轉化過程20910.1.2 整細胞生物轉化用于合成手性藥物中間體21010.2 整細胞生物轉化相比于分離酶催化的劣勢21210.2.1 低濃度條件下的底物利用及產物回收21210.2.2 發生不需要的副反應21210.2.3 底物和產物的細胞毒性21210.3 整細胞生物轉化相比于分離酶催化的優勢21210.3.1 比分離酶來源更穩定21310.3.2 輔酶再生和多酶協同反應21310.3.3 多樣性和易獲得性21310.3.4 使用非商業化可得的分離酶催化制備級合成反應21310.3.5 成本效應及操作便利性21410.4 克服整細胞生物轉化劣勢的方法21410.4.1 利用吸附樹脂調控底物和產物的濃度21410.4.2 固定化細胞技術21510.4.3 水有機溶劑兩相體系21610.4.4 基因工程的方法21710.5 本章小結218參考文獻21911 藥用天然產物的組合生物合成22311.1 引言22311.2 組合生物合成:結構衍生的天然方法22411.3 藥用天然產物的組合生物合成實例22711.3.1 紅霉素(聚酮化合物的生物合成)22711.3.2 達托霉素(非核糖體聚肽的生物合成)23011.3.3 patellamide(核糖體聚肽的生物合成)23211.4 小結與展望234參考文獻23512 代謝工程在藥物開發和生產中的應用24112.1 引言24112.2 代謝工程的工具24212.2.1 細胞代謝網絡分析工具24212.2.2 用于理性遺傳改造的工具24412.3 聚酮類藥物研發中的代謝工程調控24612.3.1 聚酮化合物的生物合成24612.3.2 利用代謝工程手段改進紅霉素生產24612.3.3 利用代謝工程在異源宿主中高濃度生產6脫氧紅霉素內酯B24712.3.4 其他聚酮化合物生產中的代謝工程調控24912.3.5 新型聚酮類藥物的研究進展24912.4 β內酰胺生產中的代謝工程調控25012.5 類異戊二烯生產中的代謝工程調控25112.5.1 類異戊二烯的生物合成途徑25212.5.2 通過代謝工程的調控增加異戊烯化合物合成前體的供應25212.5.3 青蒿素研發和生產中的代謝工程調控25412.5.4 類胡蘿卜素生產中的代謝工程調控25412.5.5 紫杉醇研發和生產中的代謝工程調控25512.6 本章小結258參考文獻25813 多模塊合成酶和各組成模塊用于化學轉化反應26713.1 引言26713.2 背景26713.2.1 多模塊合成酶的構造26713.2.2 天然產物生物合成周期27013.3 宏合酶的代謝工程27113.3.1 達托霉素:通過域交換進行代謝調控27113.3.2 阿維菌素:通過定向發酵進行代謝調控27413.4 用于化學轉化的各個結構域27713.4.1 單個結構域的功能和結構域自主性27713.4.2 環化27713.4.3 鹵化28013.4.4 雜環化/芳構化28113.4.5 甲基化28213.4.6 氧化28413.4.7 糖基化28513.5 本章小結288參考文獻28814 生物催化劑生產藥品中的綠色化學29414.1 引言29414.2 酶促拆分:更高得率,更少廢物29714.3 生物還原:更綠色的配體,可再生的氫化物供體,無需金屬30014.3.1 酶法氧化:清潔、高選擇性和催化性30214.4 CC鍵形成:*高的原子經濟性30314.5 小結與展望305參考文獻305
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生物催化在制藥工業的應用-發現.開發與生產 節選
《生物催化在制藥工業的應用:發現、開發與生產》內容簡介:在化合物的發現和生產過程中,生物催化正在快速地發展成為一種關鍵的技術,尤其是在以化學、區域和立體選擇性反應為關鍵性反應的制藥工業中。以基因組和蛋白質組科學方面的*新突破為基礎,《生物催化在制藥工業的應用——發現、開發與生產》一書全面而精煉地討論了生物催化在藥物發現、開發和生產過程中的*新應用。《生物催化在制藥工業的應用:發現、開發與生產》由該領域的權威專家撰寫,體現了這一前沿領域的*高水平和*新成果。具體而言,《生物催化在制藥工業的應用:發現、開發與生產》具有以下特點:系統性地涵蓋了廣泛的主題,著重于工業化應用;深入介紹了*新的生物催化劑、*新表達宿主、定向進化的*新進展、高通量篩選和生物過程工程技術;介紹了一些新興的研究方向,例如新興酶、代謝物譜、組合生物合成、代謝工程以及可應用于手性分子、藥物代謝產物及半合成藥物的化合物和天然產物類似物的合成和衍生的自主酶;著重突出了生物催化在綠色化學上的作用;包含眾多的圖表,用以說明各種概念和技術。對于從事精細化學品、制藥和生物技術領域的科學家、工程師和研發決策者而言,《生物催化在制藥工業的應用——發現、開發與生產》是一個必要的知識庫。同時對于有機化學、材料合成、化學生物學和藥物化學方面的專業技術人員、研究生和高年級本科生而言,它也是一個無價的工具。
生物催化在制藥工業的應用-發現.開發與生產 相關資料
插圖:也許分析一個文庫最直接的方式是進行基于蛋白質自身的功能性分析。來自細胞轉化庫的單克隆能夠生長,并表達目標蛋白,然后分離目標蛋白并進行相關分析。一個細胞裂解液常含有足夠的蛋白質,進一步純化對于篩選并不是必需的。利用微孔板增加了篩選的高通量,微孔板在一些情況下比較有用,例如在反應進程能被直觀地檢測時或者在通過底物、產物或偶聯反應表現不同吸光度的時候。此類篩選的通量相對較低,大約在104數量級,但是該方法是較為可行的且易于實施。這些來源的反應產物也能夠利用氣相色譜(GC)、高效液相色譜(HPLC)或質譜(MS)進行直接分析。3.3.5利用核糖體展示進行體外檢測核糖體展示是一種體外展示方法,這種方法可以連接目標蛋白和編碼它的基因。正如單鏈ScFv抗體展示,通過缺少終止子的DNA的體外轉錄和翻譯,產生了由mRNA、核糖體和翻譯蛋白組成的復合物。
生物催化在制藥工業的應用-發現.開發與生產 作者簡介
作者:(美國)陶軍華(Junhua Tao) (美國)林國強(Guo-Qiang Lin) (德國)安德列亞斯·李斯(Andreas Liese) 譯者:許建和 (美國)陶軍華(Junhua Tao) (美國)林國強(Guo-Qiang Lin) 合著者:郁惠蕾 許建和