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分子生物學(xué) 第4版 版權(quán)信息
- ISBN：9787030644244
- 條形碼：9787030644244 ; 978-7-03-064424-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>
分子生物學(xué) 第4版 內(nèi)容簡(jiǎn)介
“精要速覽系列”（InstantNotesSeries)叢書(shū)是國(guó)外教材“Bestseller”榜的上榜教材。該系列叢書(shū)結(jié)構(gòu)新穎，視角獨(dú)*；重點(diǎn)突出，脈絡(luò)分明；圖表清晰，英文自然易懂，被國(guó)內(nèi)許多所重點(diǎn)院校選作雙語(yǔ)教材。 分子生物學(xué)第四版是在第三版的基破上修訂而成的。《分子生物學(xué)=Molecular Biology:第四版》共分19章，分別是：信息大分子，核酸的性質(zhì)，原核與真核生物的染色體結(jié)構(gòu)，DNA復(fù)制，DNA損傷、修復(fù)與重組，原核生物的轉(zhuǎn)錄，原核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，真核生物的轉(zhuǎn)錄，真核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，RNA加工與核糖核蛋白復(fù)合體，遺傳密碼與tRNA，蛋白質(zhì)合成，噬菌體與真核生物病毒，細(xì)胞周期與癌癥，基因操作技術(shù)，克隆載體，基因文庫(kù)與篩選，克隆DNA的分析與應(yīng)用，功能基因組學(xué)及其新技術(shù)。
分子生物學(xué) 第4版 目錄
目錄
第四版前言
縮略詞
A 信息大分子 1
A1 信息加工與分子生物學(xué) 1
A2 核酸結(jié)構(gòu)與功能 1
A3 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能 2
A4 大分子組裝 4
A5 蛋白質(zhì)分析方法 4
B 核酸的性質(zhì) 38
B1 核酸的理化特性 38
B2 核酸的光譜學(xué)和熱力學(xué)特性 38
B3 DNA超螺旋 39
C 原核與真核生物的染色體結(jié)構(gòu) 52
C1 原核生物的染色體結(jié)構(gòu) 52
C2 染色質(zhì)結(jié)構(gòu) 52
C3 真核生物的染色體結(jié)構(gòu) 53
C4 基因組復(fù)雜度 54
D DNA復(fù)制 75
D1 DNA復(fù)制概述 75
D2 細(xì)菌的DNA復(fù)制 75
D3 真核生物的DNA復(fù)制 76
E DNA損傷、修復(fù)與重組 91
E1 DNA損傷 91
E2 誘變 91
E3 DNA修復(fù) 92
E4 重組與易位 93
F 原核生物的轉(zhuǎn)錄 112
F1 轉(zhuǎn)錄的基本原理 112
F2 大腸桿菌RNA聚合酶 112
F3 大腸桿菌σ70啟動(dòng)子 113
F4 轉(zhuǎn)錄的起始、延伸與終止 113
G 原核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 129
G1 乳糖操縱子 129
G2 色氨酸操縱子 129
G3 不同σ因子和非編碼RNA對(duì)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控 130
H 真核生物的轉(zhuǎn)錄 145
H1 三種RNA聚合酶：特性及其功能 145
H2 RNA聚合酶Ⅰ基因：核糖體重復(fù) 145
H3 RNA聚合酶Ⅲ基因：5S基因與tRNA基因的轉(zhuǎn)錄 146
H4 RNA聚合酶Ⅱ基因：?jiǎn)?dòng)子與增強(qiáng)子 147
H5 通用轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶Ⅱ的起始 148
I 真核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 167
I1 真核生物的轉(zhuǎn)錄因子 167
I2 轉(zhuǎn)錄調(diào)控案例 168
J RNA加工與核糖核蛋白復(fù)合體 183
J1 rRNA加工與核糖體 183
J2 tRNA及其他小RNA的加工 184
J3 mRNA加工、hnRNP和snRNP 185
J4 可變mRNA加工 186
K 遺傳密碼與tRNA 209
K1 遺傳密碼 209
K2 tRNA結(jié)構(gòu)與功能 210
L 蛋白質(zhì)合成 223
L1 蛋白質(zhì)合成概述 223
L2 蛋白質(zhì)合成機(jī)制 223
L3 真核生物蛋白質(zhì)合成的起始 224
L4 翻譯調(diào)控與翻譯后加工 225
M 噬菌體與真核生物病毒 249
M1 病毒簡(jiǎn)介 249
M2 噬菌體 249
M3 DNA病毒 250
M4 RNA病毒 250
N 細(xì)胞周期與癌癥 268
N1 細(xì)胞周期 268
N2 癌基因 269
N3 腫瘤抑制基因 269
N4 凋亡 270
O 基因操作技術(shù) 289
O1 DNA克隆概述 289
O2 質(zhì)粒DNA的制備 289
O3 限制性酶與電泳 290
O4 連接、轉(zhuǎn)化與重組子分析 290
P 克隆載體 313
P1 質(zhì)粒載體的設(shè)計(jì) 313
P2 噬菌體載體、黏粒、YAC及BAC 313
P3 真核生物載體 314
Q 基因文庫(kù)與篩選 334
Q1 基因組文庫(kù) 334
Q2 cDNA文庫(kù) 334
Q3 篩選流程 335
R 克隆DNA的分析與應(yīng)用 346
R1 克隆的鑒定 346
R2 核酸測(cè)序 346
R3 聚合酶鏈反應(yīng) 347
R4 克隆基因的分析 348
R5 克隆基因的誘變 349
S 功能基因組學(xué)及其新技術(shù) 374
S1 組學(xué)概述 374
S2 基因表達(dá)的整體分析 374
S3 蛋白質(zhì)組學(xué) 375
S4 細(xì)胞與分子成像 376
S5 基因轉(zhuǎn)移與干細(xì)胞技術(shù) 377
S6 生物信息學(xué) 377
S7 系統(tǒng)與合成生物學(xué) 378
進(jìn)一步閱讀文獻(xiàn) 419
Contents
Preface to the fourth edition
Section A – Informational macromolecules
A1 Information processing and molecular biology 6
A2 Nucleic acid structure and function 9
A3 Protein structure and function 17
A4 Macromolecular assemblies 27
A5 Analysis of proteins 31
Section B – Properties of nucleic acids
B1 Chemical and physical properties of nucleic acids 40
B2 Spectroscopic and thermal properties of nucleic acids 44
B3 DNA supercoiling 47
Section C – Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure
C1 Prokaryotic chromosome structure 56
C2 Chromatin structure 59
C3 Eukaryotic chromosome structure 64
C4 Genome complexity 70
Section D – DNA replication
D1 DNA replication: an overview 77
D2 Bacterial DNA replication 82
D3 Eukaryotic DNA replication 87
Section E – DNA damage， repair， and recombination
E1 DNA damage 94
E2 Mutagenesis 98
E3 DNA repair 102
E4 Recombination and transposition 107
Section F – Transcription in bacteria
F1 Basic principles of transcription 115
F2 Escherichia coli RNA polymerase 118
F3 The E. coli δ70 promoter 121
F4 Transcription initiation， elongation， and termination 124
Section G – Regulation of transcription in bacteria
G1 The lac operon 132
G2 The trp operon 136
G3 Transcriptional regulation by alternative δ factors and RNA 141
Section H – Transcription in eukaryotes
H1 The three RNA polymerases: characterization and function 149
H2 RNA Pol I genes: the ribosomal repeat 152
H3 RNA Pol III genes: 5S and tRNA transcription 156
H4 RNA Pol II genes: promoters and enhancers 160
H5 General transcription factors and RNA Pol II initiation 163
Section I – Regulation of transcription in eukaryotes
I1 Eukaryotic transcription factors 170
I2 Examples of transcriptional regulation 177
Section J – RNA processing and RNPs
J1 rRNA processing and ribosomes 187
J2 tRNA and other small RNA processing 193
J3 mRNA processing， hnRNPs， and snRNPs 197
J4 Alternative mRNA processing 204
Section K – The genetic code and tRNA
K1 The genetic code 211
K2 tRNA structure and function 216
Section L – Protein synthesis
L1 Aspects of protein synthesis 227
L2 Mechanism of protein synthesis 231
L3 Initiation in eukaryotes 238
L4 Translational control and post-translational events 243
Section M – Bacteriophages and eukaryotic viruses
M1 Introduction to viruses 252
M2 Bacteriophages 255
M3 DNA viruses 260
M4 RNA viruses 264
Section N – Cell cycle and cancer
N1 The cell cycle 271
N2 Oncogenes 276
N3 Tumor suppressor genes 281
N4 Apoptosis 285
Section O – Gene manipulation
O1 DNA cloning: an overview 292
O2 Preparation of plasmid DNA 297
O3 Restriction enzymes and electrophoresis 301
O4 Ligation， transformation， and analysis of recombinants 306
Section P – Cloning vectors
P1 Design of plasmid vectors 316
P2 Bacteriophages， cosmids， YACs， and BACs 321
P3 Eukaryotic vectors 329
Section Q – Gene libraries and screening
Q1 Genomic libraries 336
Q2 cDNA libraries 339
Q3 Screening procedures 343
Section R – Analysis and uses of cloned DNA
R1 Characterization of clones 350
第四版前言
縮略詞
A 信息大分子 1
A1 信息加工與分子生物學(xué) 1
A2 核酸結(jié)構(gòu)與功能 1
A3 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能 2
A4 大分子組裝 4
A5 蛋白質(zhì)分析方法 4
B 核酸的性質(zhì) 38
B1 核酸的理化特性 38
B2 核酸的光譜學(xué)和熱力學(xué)特性 38
B3 DNA超螺旋 39
C 原核與真核生物的染色體結(jié)構(gòu) 52
C1 原核生物的染色體結(jié)構(gòu) 52
C2 染色質(zhì)結(jié)構(gòu) 52
C3 真核生物的染色體結(jié)構(gòu) 53
C4 基因組復(fù)雜度 54
D DNA復(fù)制 75
D1 DNA復(fù)制概述 75
D2 細(xì)菌的DNA復(fù)制 75
D3 真核生物的DNA復(fù)制 76
E DNA損傷、修復(fù)與重組 91
E1 DNA損傷 91
E2 誘變 91
E3 DNA修復(fù) 92
E4 重組與易位 93
F 原核生物的轉(zhuǎn)錄 112
F1 轉(zhuǎn)錄的基本原理 112
F2 大腸桿菌RNA聚合酶 112
F3 大腸桿菌σ70啟動(dòng)子 113
F4 轉(zhuǎn)錄的起始、延伸與終止 113
G 原核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 129
G1 乳糖操縱子 129
G2 色氨酸操縱子 129
G3 不同σ因子和非編碼RNA對(duì)轉(zhuǎn)錄的調(diào)控 130
H 真核生物的轉(zhuǎn)錄 145
H1 三種RNA聚合酶：特性及其功能 145
H2 RNA聚合酶Ⅰ基因：核糖體重復(fù) 145
H3 RNA聚合酶Ⅲ基因：5S基因與tRNA基因的轉(zhuǎn)錄 146
H4 RNA聚合酶Ⅱ基因：?jiǎn)?dòng)子與增強(qiáng)子 147
H5 通用轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶Ⅱ的起始 148
I 真核生物的轉(zhuǎn)錄調(diào)控 167
I1 真核生物的轉(zhuǎn)錄因子 167
I2 轉(zhuǎn)錄調(diào)控案例 168
J RNA加工與核糖核蛋白復(fù)合體 183
J1 rRNA加工與核糖體 183
J2 tRNA及其他小RNA的加工 184
J3 mRNA加工、hnRNP和snRNP 185
J4 可變mRNA加工 186
K 遺傳密碼與tRNA 209
K1 遺傳密碼 209
K2 tRNA結(jié)構(gòu)與功能 210
L 蛋白質(zhì)合成 223
L1 蛋白質(zhì)合成概述 223
L2 蛋白質(zhì)合成機(jī)制 223
L3 真核生物蛋白質(zhì)合成的起始 224
L4 翻譯調(diào)控與翻譯后加工 225
M 噬菌體與真核生物病毒 249
M1 病毒簡(jiǎn)介 249
M2 噬菌體 249
M3 DNA病毒 250
M4 RNA病毒 250
N 細(xì)胞周期與癌癥 268
N1 細(xì)胞周期 268
N2 癌基因 269
N3 腫瘤抑制基因 269
N4 凋亡 270
O 基因操作技術(shù) 289
O1 DNA克隆概述 289
O2 質(zhì)粒DNA的制備 289
O3 限制性酶與電泳 290
O4 連接、轉(zhuǎn)化與重組子分析 290
P 克隆載體 313
P1 質(zhì)粒載體的設(shè)計(jì) 313
P2 噬菌體載體、黏粒、YAC及BAC 313
P3 真核生物載體 314
Q 基因文庫(kù)與篩選 334
Q1 基因組文庫(kù) 334
Q2 cDNA文庫(kù) 334
Q3 篩選流程 335
R 克隆DNA的分析與應(yīng)用 346
R1 克隆的鑒定 346
R2 核酸測(cè)序 346
R3 聚合酶鏈反應(yīng) 347
R4 克隆基因的分析 348
R5 克隆基因的誘變 349
S 功能基因組學(xué)及其新技術(shù) 374
S1 組學(xué)概述 374
S2 基因表達(dá)的整體分析 374
S3 蛋白質(zhì)組學(xué) 375
S4 細(xì)胞與分子成像 376
S5 基因轉(zhuǎn)移與干細(xì)胞技術(shù) 377
S6 生物信息學(xué) 377
S7 系統(tǒng)與合成生物學(xué) 378
進(jìn)一步閱讀文獻(xiàn) 419
Contents
Preface to the fourth edition
Section A – Informational macromolecules
A1 Information processing and molecular biology 6
A2 Nucleic acid structure and function 9
A3 Protein structure and function 17
A4 Macromolecular assemblies 27
A5 Analysis of proteins 31
Section B – Properties of nucleic acids
B1 Chemical and physical properties of nucleic acids 40
B2 Spectroscopic and thermal properties of nucleic acids 44
B3 DNA supercoiling 47
Section C – Prokaryotic and eukaryotic chromosome structure
C1 Prokaryotic chromosome structure 56
C2 Chromatin structure 59
C3 Eukaryotic chromosome structure 64
C4 Genome complexity 70
Section D – DNA replication
D1 DNA replication: an overview 77
D2 Bacterial DNA replication 82
D3 Eukaryotic DNA replication 87
Section E – DNA damage， repair， and recombination
E1 DNA damage 94
E2 Mutagenesis 98
E3 DNA repair 102
E4 Recombination and transposition 107
Section F – Transcription in bacteria
F1 Basic principles of transcription 115
F2 Escherichia coli RNA polymerase 118
F3 The E. coli δ70 promoter 121
F4 Transcription initiation， elongation， and termination 124
Section G – Regulation of transcription in bacteria
G1 The lac operon 132
G2 The trp operon 136
G3 Transcriptional regulation by alternative δ factors and RNA 141
Section H – Transcription in eukaryotes
H1 The three RNA polymerases: characterization and function 149
H2 RNA Pol I genes: the ribosomal repeat 152
H3 RNA Pol III genes: 5S and tRNA transcription 156
H4 RNA Pol II genes: promoters and enhancers 160
H5 General transcription factors and RNA Pol II initiation 163
Section I – Regulation of transcription in eukaryotes
I1 Eukaryotic transcription factors 170
I2 Examples of transcriptional regulation 177
Section J – RNA processing and RNPs
J1 rRNA processing and ribosomes 187
J2 tRNA and other small RNA processing 193
J3 mRNA processing， hnRNPs， and snRNPs 197
J4 Alternative mRNA processing 204
Section K – The genetic code and tRNA
K1 The genetic code 211
K2 tRNA structure and function 216
Section L – Protein synthesis
L1 Aspects of protein synthesis 227
L2 Mechanism of protein synthesis 231
L3 Initiation in eukaryotes 238
L4 Translational control and post-translational events 243
Section M – Bacteriophages and eukaryotic viruses
M1 Introduction to viruses 252
M2 Bacteriophages 255
M3 DNA viruses 260
M4 RNA viruses 264
Section N – Cell cycle and cancer
N1 The cell cycle 271
N2 Oncogenes 276
N3 Tumor suppressor genes 281
N4 Apoptosis 285
Section O – Gene manipulation
O1 DNA cloning: an overview 292
O2 Preparation of plasmid DNA 297
O3 Restriction enzymes and electrophoresis 301
O4 Ligation， transformation， and analysis of recombinants 306
Section P – Cloning vectors
P1 Design of plasmid vectors 316
P2 Bacteriophages， cosmids， YACs， and BACs 321
P3 Eukaryotic vectors 329
Section Q – Gene libraries and screening
Q1 Genomic libraries 336
Q2 cDNA libraries 339
Q3 Screening procedures 343
Section R – Analysis and uses of cloned DNA
R1 Characterization of clones 350
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分子生物學(xué) 第4版 節(jié)選
A 信息大分子 A1 信息加工與分子生物學(xué) 要點(diǎn) 中心法則 中心法則的*初觀念是從DNA轉(zhuǎn)錄成RNA，再翻譯成蛋白質(zhì)，其中轉(zhuǎn)錄與翻譯是分別進(jìn)行的。雖然有很多例子與其有相矛盾的地方，但它基本上是正確的。反轉(zhuǎn)錄病毒能將RNA反轉(zhuǎn)錄為DNA，很多病毒能直接以RNA為模板復(fù)制RNA，而一些RNA在合成后能進(jìn)一步被編輯，以致它們的*終序列不直接由DNA序列所決定。 重組DNA技術(shù) 對(duì)微生物、動(dòng)物及植物的基因組進(jìn)行測(cè)序和操作的能力大大提升了我們對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的理解。在此基礎(chǔ)上，導(dǎo)入外源DNA的轉(zhuǎn)基因技術(shù)已廣泛地應(yīng)用在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域。合成新型的基因組的能力必將促進(jìn)這些領(lǐng)域的進(jìn)步。 相關(guān)主題 核酸結(jié)構(gòu)與功能（A2）真核生物的轉(zhuǎn)錄（H） 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能（A3）遺傳密碼與tRNA（K） 原核生物的轉(zhuǎn)錄（F） 蛋白質(zhì)合成（L） A2 核酸結(jié)構(gòu)與功能 要點(diǎn) 堿基 DNA含有4種雜環(huán)堿基：嘌呤類有腺嘌呤（A）和鳥(niǎo)嘌呤（G），嘧啶類有胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）；而在RNA中尿嘧啶（U）替代了結(jié)構(gòu)非常相似的胸腺嘧啶。 核苷 核苷由堿基共價(jià)結(jié)合于戊糖分子的1′位而構(gòu)成。RNA中的戊糖為核糖（ribose），構(gòu)成核糖核苷（ribonucleotide，簡(jiǎn)稱核苷）；而在DNA中戊糖為2′-脫氧核糖（2′-deoxyribose），形成2′-脫氧核糖核苷（2′-deoxyribonucleotide，簡(jiǎn)稱脫氧核苷）。堿基+糖分子=核苷。 核苷酸 核苷酸由一個(gè)或多個(gè)磷酸基團(tuán)共價(jià)結(jié)合在核苷的3′位、5′位或2′位（在核糖核苷中）而形成，即堿基+糖分子+磷酸分子=核苷酸。RNA和DNA分別由相應(yīng)的5′-三磷酸核苷，即5′-三磷酸核糖核苷（NTP）或5′-三磷酸脫氧核糖核苷（dNTP）構(gòu)成。 磷酸二酯鍵 核酸鏈中，核糖或脫氧核糖的5′位與相鄰的另一個(gè)戊糖的3′位間由磷酸介導(dǎo)形成3′，5′-磷酸二酯鍵。因此，核酸由具有方向性的戊糖-磷酸骨架及與戊糖分子1′位相連的堿基構(gòu)成，其重復(fù)單位是單個(gè)核苷酸。由于磷酸分子帶負(fù)電荷，核酸成為具有強(qiáng)負(fù)電性的多聚大分子。 DNA/RNA序列 核酸序列通常在DNA中是指堿基A、C、G、T的排列順序，而在RNA鏈中則是指A、U、C、G的排列順序。習(xí)慣上從分子游離的5′端寫(xiě)至3′端，如5′-ATAAGCTC-3′（DNA）或5′-AUAGCUUGA-3′（RNA）。 DNA雙螺旋 DNA分子通常以雙螺旋形式存在。兩條獨(dú)立的反向平行的單鏈?DNA分子以右手螺旋方式相互纏繞，戊糖-磷酸骨架在外，堿基在內(nèi)。堿基靠氫鍵相互配對(duì)并堆積在一起。腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）配對(duì)，而鳥(niǎo)嘌呤（G）則與胞嘧啶（C）配對(duì)。兩條鏈?zhǔn)腔パa(bǔ)的，一條鏈可特異地決定另一條鏈的序列。 A型、B型及Z型螺旋 雖然沃森與克里克所發(fā)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)的DNA雙螺旋（即B型）被認(rèn)為是細(xì)胞中占優(yōu)勢(shì)的DNA結(jié)構(gòu)，但核酸也可以形成右手A型螺旋，體內(nèi)的RNA鏈可采用這一形式；而左旋Z型螺旋只在特殊堿基序列處形成，這在細(xì)胞中也許并不是一個(gè)重要的構(gòu)象。 RNA二級(jí)結(jié)構(gòu) 大部分RNA分子以單鏈形式存在，可折疊成各種復(fù)雜構(gòu)象，包括局部分子內(nèi)堿基配對(duì)，以及由其他氫鍵相互作用而維系的構(gòu)象。這樣的復(fù)雜性正反映出RNA在細(xì)胞中要承擔(dān)多種作用。 核酸的修飾 核酸的共價(jià)修飾在細(xì)胞中具有特定作用。對(duì)DNA而言，修飾通常僅局限于腺嘌呤和胞嘧啶的甲基化（methylation），而對(duì)RNA而言，其修飾范圍要大得多。 核酸的功能 DNA只是可以表達(dá)出來(lái)的遺傳信息的載體，而構(gòu)象多變的RNA在遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞及加工的調(diào)控和機(jī)制方面發(fā)揮著各種各樣的結(jié)構(gòu)與功能作用。 相關(guān)主題 核酸的理化特性（B1） DNA超螺旋（B3） 核酸的光譜學(xué)和熱力學(xué)特性（B2）原核與真核生物的染色體結(jié)構(gòu)（C） A3 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能 要點(diǎn) 氨基酸結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)中已發(fā)現(xiàn)的20種常見(jiàn)氨基酸都有一個(gè)與質(zhì)子、氨基、羧基相連的手性α碳原子和具有不同理化特性的側(cè)鏈。這些側(cè)鏈可以是堿性的（帶正電荷）、酸性的（帶負(fù)電荷）、疏水性的（帶脂肪族或芳香族基團(tuán)）或是其他特定基團(tuán)，如羥基、氨基或巰基。氨基酸在溶液中表現(xiàn)為兩性離子。除去兩種明顯特例外，蛋白質(zhì)中的稀有氨基酸通過(guò)翻譯后修飾生成。 蛋白質(zhì)的大小與形狀 包括許多酶在內(nèi)的球蛋白，在溶液中以緊湊的、近似球形的顆粒形狀發(fā)生反應(yīng)。纖維蛋白有一個(gè)高軸比，往往具有結(jié)構(gòu)重要性，如絲蛋白（fibroin）和角蛋白（keratin）。蛋白質(zhì)大小可以為幾千到幾百萬(wàn)道爾頓。一些蛋白質(zhì)常與非蛋白性成分相結(jié)合，如脂類、糖或某些較小的輔因子。 一級(jí)結(jié)構(gòu) 氨基酸在α-羧基與α-氨基間以肽鍵相連，形成的多肽序列有一個(gè)N端和一個(gè)C端。以這種方式相連的多肽序列通常有100～1500個(gè)氨基酸。 非共價(jià)相互作用 大量的弱相互作用維持著蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。電荷與電荷、電荷與偶極、偶極與偶極之間的相互作用構(gòu)成了全部或部分帶電原子間的吸引力。氫鍵和疏水作用力也對(duì)維持蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)起重要的作用。 二級(jí)結(jié)構(gòu) 多肽可以折疊成一系列規(guī)則的結(jié)構(gòu)，右手α螺旋每圈有3.6個(gè)氨基酸，通過(guò)肽鏈的N—H與相隔3個(gè)殘基的C==O基團(tuán)間形成氫鍵，以穩(wěn)定其整體結(jié)構(gòu)。在肽鏈的不同部位，由形成的氫鍵來(lái)穩(wěn)定平行與反平行的β折疊片層結(jié)構(gòu)。 三級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu)的特定區(qū)域及其連接區(qū)可組合折疊成一個(gè)明晰的三級(jí)結(jié)構(gòu)，結(jié)果是絕大多數(shù)親水性氨基酸暴露在外表面，而疏水性氨基酸則聚集在內(nèi)部，通過(guò)非共價(jià)相互作用，有時(shí)是由二硫鍵來(lái)穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)。變性往往導(dǎo)致二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)的喪失。 四級(jí)結(jié)構(gòu) 許多蛋白質(zhì)有多于一個(gè)的肽鏈亞基，如血紅蛋白有兩條α鏈和兩條β鏈。像微管這樣的巨大復(fù)合體是由單一肽鏈的四元復(fù)合體組成的。別構(gòu)效應(yīng)通常取決于亞基的相互作用。 輔基 某些蛋白質(zhì)可與提供額外化學(xué)功能的非蛋白質(zhì)分子（輔基，prosthetic group）相結(jié)合。輔基包括煙酰胺二核苷酸（NAD+）、血紅素及如Zn2+等金屬離子。 結(jié)構(gòu)域、基序、家族與進(jìn)化 結(jié)構(gòu)域是在一個(gè)單一肽鏈中形成的半獨(dú)立的結(jié)構(gòu)和功能單元。新的蛋白質(zhì)可以通過(guò)結(jié)構(gòu)域間的重新組合而產(chǎn)生。基序是蛋白質(zhì)家族相關(guān)成員中的一級(jí)或二級(jí)結(jié)構(gòu)元件的組合。蛋白質(zhì)家族通過(guò)基因復(fù)制和隨后的新基因趨異進(jìn)化而產(chǎn)生。 蛋白質(zhì)的功能 蛋白質(zhì)具有廣泛的功能：它們可以以酶、抗體、細(xì)胞內(nèi)外的結(jié)構(gòu)元件、受體、化學(xué)配體的轉(zhuǎn)運(yùn)子、調(diào)節(jié)子或營(yíng)養(yǎng)貯存體的形式起作用。 相關(guān)主題 大分子組裝（A4） 蛋白質(zhì)合成（L） A4 大分子組裝 要點(diǎn) 大型的蛋白質(zhì)復(fù)合體 蛋白質(zhì)之間可以相互連接形成分子質(zhì)量巨大的結(jié)構(gòu)。真核生物細(xì)胞骨架就是由各種蛋白質(zhì)復(fù)合體構(gòu)成的，這些蛋白質(zhì)復(fù)合體包括微管（由微管蛋白構(gòu)成）、微絲、肌肉纖維（肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白）、纖毛和鞭毛。這些蛋白質(zhì)復(fù)合體決定細(xì)胞及亞細(xì)胞器的形狀與運(yùn)動(dòng)。 結(jié)合蛋白 糖蛋白與蛋白多糖（mucoprotein）是以共價(jià)鍵與糖類相連的蛋白質(zhì)結(jié)合體，通常位于細(xì)胞外表面及胞外間隙。脂蛋白常被用來(lái)在水環(huán)境中運(yùn)送脂類分子。像這樣的混合大分子結(jié)合體提供了比其組分單獨(dú)存在時(shí)更多的功能。 核蛋白 細(xì)菌70S核糖體由一個(gè)50S大亞基和一個(gè)30S小亞基組成。前者含有23S和5S核糖體RNA（rRNA）分子及31種蛋白質(zhì)，后者包含一個(gè)16S rRNA分子與21種蛋白質(zhì)。真核生物的80S核糖體含有60S（28S rRNA、5.8S rRNA和5S rRNA）和40S（18S rRNA）兩個(gè)亞基。染色質(zhì)含有DNA和堿性組蛋白。病毒也是一種核蛋白復(fù)合體。 膜 膜磷脂和鞘脂形成了極性基團(tuán)在外部、烴鏈在內(nèi)部的雙分子層。膜蛋白可能是外周蛋白或整合蛋白，并起著受體、酶、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或細(xì)胞相互作用介質(zhì)的作用。 相關(guān)主題 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能（A3） rRNA加工與核糖體（J1） 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)（C2） 噬菌體與真核生物病毒（M） A5 蛋白質(zhì)分析方法 要點(diǎn) 重組蛋白質(zhì)的制備 從生物細(xì)胞提取物中純化蛋白質(zhì)通常效率低下且費(fèi)力，因此現(xiàn)在通常將編碼蛋白質(zhì)的基因插進(jìn)表達(dá)載體，在合適的宿主細(xì)胞中來(lái)表達(dá)。將序列標(biāo)簽加到重組蛋白質(zhì)上來(lái)簡(jiǎn)化蛋白質(zhì)的純化與檢測(cè)，從而提高效率。用真核宿主-載體系統(tǒng)來(lái)表達(dá)可獲得正確的翻譯后修飾。 蛋白質(zhì)測(cè)序 用特異的蛋白酶將多肽切割成較小的肽段后，可通過(guò)化學(xué)方法或質(zhì)譜方法對(duì)肽段進(jìn)行氨基酸序列測(cè)定。從特異性不同的蛋白酶切片段所產(chǎn)生重疊序列可以再現(xiàn)原蛋白質(zhì)的全長(zhǎng)序列。不過(guò)，從蛋白質(zhì)編碼基因或互補(bǔ)DNA（cDNA）序列來(lái)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)全序列要相對(duì)簡(jiǎn)單得多。 生物物理方法 許多蛋白質(zhì)可以被結(jié)晶，進(jìn)而利用X射線衍射可以確定它們的三級(jí)結(jié)構(gòu)。溶液中的低分子質(zhì)量蛋白質(zhì)可用多維核磁共振（multi-dimensional nuclear magnetic resonance）來(lái)確定其結(jié)構(gòu)，特別是正常的12C和14N若被13C和15N取代后更易進(jìn)行。還有許多其他技術(shù)可被用來(lái)研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和相互作用。 分子質(zhì)量的測(cè)定和質(zhì)譜分析 通過(guò)SDS存在下的凝膠電泳能夠獲得蛋白質(zhì)的大致分子質(zhì)量。用電噴霧電離（electrospray ionization，ESI）質(zhì)譜可以給出精確到0.01%以內(nèi)的蛋白質(zhì)分子質(zhì)量。質(zhì)譜也能檢測(cè)蛋白質(zhì)的翻譯后修飾。 抗體應(yīng)用 抗體是脊椎動(dòng)物的免疫系統(tǒng)為了應(yīng)對(duì)外來(lái)物質(zhì)（抗原，如注射蛋白）入侵而產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。由于抗體對(duì)蛋白抗原有很高的結(jié)合親和力和特異性，因此已成為很有用的實(shí)驗(yàn)室工具，借助于免疫熒光、免疫印跡及免疫共沉淀來(lái)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)與分析。 功能分析 對(duì)于一個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)行功能分析包括對(duì)它進(jìn)行分離純化，在體外分析其功能，以及在突變體中由于基因突變或缺失而使蛋白質(zhì)功能缺失來(lái)研究該蛋白質(zhì)的行為。有時(shí)也可以通過(guò)與已知蛋白質(zhì)的序列和結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，來(lái)預(yù)測(cè)一個(gè)新蛋白質(zhì)的功能。 相關(guān)主題 核酸結(jié)構(gòu)與功能（A2）蛋白質(zhì)組學(xué)（S3） 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能（A3） 生物信息學(xué)（S6） A1 Information orocessina and molecular biology Key Notes The ‘central dogma’ The central dogma is the original proposal that ‘DNA makes RNA makes protein，’ which happens via the processes of transcription and translation respectivel. This is broadly correct， although a number of examples are known that contradict parts of it. Retroviruses reverse transcribe RNA into DNA， other viruses can replicate RNA directly into an RNA copy， whereas some RNAs can be edited after synthesis so that the resulting sequence is not directly specified bythe DNA sequence. Recombinant DNA technology The ability to sequence and manipulate the genomes of microorganisms， animals， and pl
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