生物高分子（第8卷）

11引言1 12历史概况2 13生物学方面2 14力学性能3 15 蛋白质序列：保守性、差异性和同一性4 151大囊状腺丝蛋白4 152小囊状腺丝蛋白6 153鞭毛状腺丝蛋白7 154不同种类蜘蛛之间丝蛋白的序列比较8 16生物物理学研究10 17蛋白质结构与功能的关系11 18合成蜘蛛丝蛋白的表达14 181合成基因的构建策略14 182蜘蛛丝蛋白的表达16 183所表达的蛋白质用作材料的研究17 19前景与展望18 110专利19 111缩略语19 112参考文献20 2动物丝的生物学与工艺学22 Fritz Vollrath教授,David Knight博士 范翠红译 21引言22 22历史概况24 23蜘蛛丝的进化24 24设计要求25 25微米和纳米复合物的纺制26 26影响蜘蛛丝力学性能的纺丝条件27 27纤维成分30 28挤出器和原料形态32 29自然界的液晶纺丝36 210蚕的纺丝37 211对天然纺丝技术的评价38 212人造丝的商业化39 213前景与展望40 214缩略语40 215参考文献41
3来自重组微生物的纤维蛋白质44 Stephen R.Fahnestock 范翠红译 31引言44 311序列确定的高分子45 312微生物产品46 32历史概况46 321微生物中天然丝蛋白基因的表达47 322合成基因的设计48 33类丝蛋白49 331策略总结49 332商业应用50 34蜘蛛丝类似蛋白质53 341第一种拖牵丝蛋白基因的构成53 342大肠埃希菌中的基因表达55 343第二种拖牵丝蛋白56 344大肠埃希菌中合成基因的稳定性56 345截短蛋白质的合成56 346酵母中的拖牵丝蛋白58 347蛋白质的分泌59 348DP1B和DP2A蛋白的性质59 349其他蜘蛛丝类似物61 35设计的其他蛋白质高分子63 351设计的一种自组装纤维状蛋白质64 352弹性蛋白的类似蛋白质64 353胶原类似物65 36生产成本65 37前景与展望66 38专利67 39缩略语70 310参考文献71
4转基因植物中的蜘蛛丝蛋白75 Jürgen Scheller博士,Udo Conrad博士 范翠红译 41引言75 42历史概况77 43分子遗传学和生物化学79 431合成蜘蛛丝基因与转基因植物的构建80 432转基因植物中合成蜘蛛丝蛋白的稳定积累和纯化策略82 44前景与展望84 45专利84 46缩略语86 47参考文献86
5利用哺乳动物细胞产生的可溶性重组丝蛋白纺制的高韧性蜘蛛丝纤维89 Costas N.Karatzas博士,Nathalie Chretien,Fran ois Duguay, Annie Bellemare,Jiang Feng Zhou博士,Andrew Rodenhiser博士, Shafiul A.Islam博士,Carl Turcotte,Yue Huang博士， Anthoula Lazaris博士 范翠红译 51引言89 52历史概况90 53重组蜘蛛丝蛋白的生产91 531在哺乳动物细胞中过量表达可溶性的蜘蛛丝蛋白92 532重组蜘蛛拖牵丝蛋白的分泌93 533重组蜘蛛丝蛋白的规模化生产95 534重组蜘蛛丝蛋白的纯化和鉴定96 54重组蜘蛛丝蛋白在转基因动物乳汁中的生产96 541含有蜘蛛拖牵丝基因的转基因鼠的繁殖97 542乳腺中蜘蛛拖牵丝蛋白的生产97 55基于重组蜘蛛丝蛋白的纤维纺丝98 551纺丝浓溶液的制备、纤维纺制和表征98 552纤维的后纺处理99 553对丝纤维形成和纺丝过程的评价100 56重组蜘蛛丝纤维的应用及其前景102 57专利103 58结论104 59致谢104 510缩略语104 511参考文献105
6胶原与明胶108 Barbara Brodsky博士,Jerome A.Werkmeister博士, John A.M.Ramshaw博士 范翠红译 61引言 108 62历史概况 109 621早期背景109 622胶原探索的黄金时代：组成、构象和原纤维组织结构110 623氨基酸序列、基因多样性以及前体112 63化学结构 112 631非同寻常的氨基酸特征和翻译后修饰113 632胶原的链间交联114 64胶原的三股螺旋结构 114 65胶原的产生与功能 117 651形成原纤维的胶原117 652非成纤胶原119 66胶原的生物合成和生物化学 120 67生理学121 68生物降解 123 69胶原多肽模型123 610分子遗传学和胶原病124 611化学分析和检测125 612产品和应用127 6121胶原的生物医学应用127 6122明胶产品和应用128 6123重组胶原和明胶129 6124对胶原产品的免疫反应129 613前景与展望130 614专利130 615致谢133 616缩略语134 617参考文献134
7动物绒毛142 Helmut Zahn工学博士、教授,Karola Schfer自然科学博士, Crisan Popescu工学博士、教授 赵东旭译 71引言142 72历史概况143 73细胞生物学143 731羊毛毛囊143 732羊毛毛囊分化时角蛋白和关联蛋白的基因表达144 74产地145 741羊的饲养与繁殖145 742生羊毛的来源和种类146 75羊毛纤维的几何形状146 76形态学147 77结构生物学149 771羊毛纤维内的键合和相互作用149 772皮层微原纤维的α角蛋白和β角蛋白结构149 78羊毛的化学组分及其形态组成151 781蛋白质151 782游离内脂155 783共价结合的脂类156 79化学分析156 710物理和力学性能158 7101水分的吸收158 7102力学性能159 7103玻璃化转变160 7104热变性161 711作为两性聚电解质的羊毛163 712化学反应性164 7121干热处理164 7122湿热处理165 7123酸降解165 7124碱降解166 7125还原剂166 7126氧化剂167 7127光降解167 713织物生理学168 714生物化学168 7141羊毛蛋白质的分离168 7142羊毛蛋白质的氨基酸序列171 7143羊毛蛋白质的形态学位置173 715生物降解173 716分子遗传学174 717产品174 7171羊毛的采集174 7172生羊毛的洗涤175 7173机械加工175 7174化学加工176 718国际市场和价格179 719前景与展望184 720致谢185 721缩略语185 722参考文献186
8甜味蛋白192 Ignacio Faus博士,Heidi Sisniega女士 黄书铭杨新林译 81引言192 82历史概况193 83奇异果甜蛋白194 84非洲竹芋甜素196 85马槟榔甜蛋白197 86倍他丁197 87布拉奇因198 88仙茅甜蛋白198 89奇果蛋白198 810不同甜味蛋白的比较：奇异果甜蛋白类似蛋白199 811前景与展望201 812专利202 813缩略语207 814参考文献207
9种子储存蛋白质——豌豆球蛋白和大豆球蛋白的结构、功能以及进化210 James Martin Dunwell博士、教授 黄书铭杨新林译 91引言210 92历史概况211 93球蛋白的分类211 93111S球蛋白：大豆球蛋白211 9327S球蛋白：豌豆球蛋白212 933选择与培育213 94生理学与功能213 941种子发育期间的沉积作用213 942萌芽期间蛋白质的分解214 943球蛋白与植物防御215 95球蛋白的三维结构215 951结晶与三维分辨215 952球蛋白的结构与致敏性216 96进化220 961球蛋白基因家族中变异的进化220 962球蛋白和与其他脱水相关蛋白质的相似性222 963结构进化222 964筒芯蛋白超家族的发现223 965种子球蛋白的原核祖先225 97球蛋白的过表达与修饰226 971在细菌中的表达226 972在酵母中的表达226 973在植物中的表达226 974操控球蛋白表达的其他基因方法228 975重组体系与处理质量228 976重组球蛋白的喂饲试验229 977球蛋白中药物活性肽的生产229 98前景与展望230 99专利230 910缩略语232 911参考文献233
10重金属结合的蛋白质和肽240 Stephan Clemens博士,Claudia Simm生化硕士,Thomas Maier博士 赵东旭译 101引言240 102历史概况242 103化学结构244 1031金属硫蛋白的命名和结构244 1032植物螯合物和植物螯合物金属复合物246 1033金属分子伴侣的结构性质248 104化学分析和检测248 1041金属硫蛋白249 1042植物螯合物249 105分布250 1051金属硫蛋白250 1052植物螯合物250 1053金属分子伴侣251 106功能251 1061金属的动态平衡和金属分子伴侣的作用251 1062缓冲和脱毒253 107生理学256 1071金属硫蛋白的定位和异构体257 1072植物螯合物合成的定位和分隔257 108生物化学258 1081金属硫蛋白的金属结合特性259 1082植物螯合物合成的生物化学259 109分子遗传学260 1091金属硫蛋白的基因及其调节260 1092植物螯合物合酶的基因261 1010生物技术方面的应用262 1011前景与展望263 1012专利264 1013缩略语266 1014参考文献267
11无脊椎动物矿化结构中的生物矿化蛋白273 Laura Treccani物理学硕士,Sabine Khoshnavaz博士,Sven Blank物理学硕士, Kerstin von Roden,Ulrike Schulz,Ingrid M.Weiss博士, Karlheinz Mann博士,Manfred Radmacher博士、教授, Monika Fritz博士 张钧译 111引言273 112历史概况274 113参与生物矿化的蛋白质275 1131生物硅酸盐275 1132无脊椎动物中碳酸钙的生物矿化277 1133鸟类蛋壳294 114前景与展望298 115专利298 116致谢299 117缩略语299 118参考文献300
12蛋白质复合物——生物矿物307 Emeritus Arthur Veis教授 董隽杨新林译 121引言307 122历史概况309 123Ⅰ型胶原的合成与分泌309 124分子结构和原纤维组装313 125胶原交联化学318 126基质矿化和构造323 127牙齿珐琅质329 128无脊椎动物的矿化和构造330 129前景与展望335 1210致谢335 1211缩略语335 1212参考文献336
13生物体外的黏附蛋白342 Jared M.Lucas博士,Eleonora Vaccaro博士， J.Herbert Waite博士、教授 张钧译 131引言342 132 黏附蛋白的产生343 1321藤壶344 1322藻类346 1323贝类347 133分子遗传学350 134功能性生物力学351 135贝类黏附蛋白的应用353 1351黏性粘结与表面化学353 1352缓蚀剂354 136合成仿生学354 137前景与展望356 138专利356 139缩略语358 1310参考文献360
14源自蛋白质的胶黏剂、涂料和生物塑料365 Cludia M.Vaz理学硕士,Leontine A.de Graaf博士, Wim J.Mulder理学硕士 乔新歌杨新林译 141引言365 142历史概况366 143工业蛋白质367 1431工业蛋白质的种类367 1432蛋白质的性质370 1433蛋白质的修饰370 1434蛋白质的加工技术373 144工业蛋白质的应用376 1441胶黏剂376 1442涂料378 1443表面活性剂380 1444生物塑料381 1445控释体系381 145前景与展望382 146缩略语383 147参考文献383
15自组装蛋白笼状分子体系及其在纳米技术中的应用386 Trevor Douglas教授,Mark Allen,Mark Young教授 黄书铭译 151引言386 152历史概况387 153铁蛋白387 1531利用铁蛋白进行的纳米粒子合成390 1532铁蛋白外表面的修饰392 1533铁蛋白二维阵列的组装392 1534铁蛋白作为光催化剂的使用393 154类铁蛋白394 155蛋白笼状分子型的病毒395 1551 豇豆褪绿斑驳病毒396 1552 豇豆花叶病毒399 1553诺沃克因子病毒401 1554类病毒蛋白笼状分子401 1555基因传递病毒402 156前景与展望403 157缩略语403 158参考文献404
16用于X射线衍射分析的蛋白质、核酸和病毒的结晶407 Alexander McPherson教授,Robert Cudney，San Patel 赵东旭译 161引言407 162溶解度和过饱和412 163大分子晶体的性质413 164样品制备415 165沉淀剂及其影响418 166结晶温度的选择422 167形成过饱和溶液的方法学424 168影响结晶的因素 426 169结晶条件的筛选和优化 431 1610大分子晶体生长的理论成果 434 1611未来的趋势 435 1612缩略语 436 1613参考文献436 1614附录 437 16141实践中的大分子结晶437 16142坐滴结晶技术的优点438
17核酸和蛋白质操作技术在高通量结构生物学研究成果中的作用446 David J.Aceti博士,Paul G.Blommel,Yaeta Endo教授, Brian G.Fox教授,Ronnie O.Frederick博士,Adrian D.Hegeman博士, Won Bae Jeon博士,Todd L.Kimball,Jason M.Lee,Craig S. Newman博士,Francis C.Peterson博士,Tatsuya Sawasaki博士, Kory D.Seder,Michael R.Sussman教授,Eldon L.Ulrich博士, Russell L.Wrobel博士,Sandy Thao,Dmitriy A.Vinarov博士, Brian F.Volkman教授,Qin Zhao博士 赵东旭译 171引言446 172全球结构基因组学创始的概况448 173作为预测工具的生物信息学的使用449 174高通量克隆策略在拟南芥研究中的应用450 1741cDNA源450 1742作为一种预测工具的DNA芯片技术451 1743缺失内含子的基因452 1744限制性消化和连接452 1745拓扑异构酶克隆453 1746转化作用454 1747序列确证455 175大肠埃希菌的表达系统456 1751T7启动子系统457 1752阿拉伯糖操纵子的启动子系统458 176小麦胚的无细胞翻译系统459 177产物表达、溶解性和纯度的表征461 1771电泳和染料结合461 1772以酶联免疫吸附分析为基础的检测463 1773以S标签为基础的检测463 178蛋白质标签和多步纯化步骤464 179蛋白酶切割在目标蛋白质制备中的作用465 1710质谱法表征蛋白质466 1711生物科学研究团体的广泛合作468 1712致谢469 1713缩略语469 1714参考文献470 索引473