生物催化剂工程：原理及应用

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资料名称：	生物催化剂工程：原理及应用
文档名称：	生物催化剂工程原理及应用 [许建和，郁惠蕾主编] 2016年版.pdf
文件类型：	PDF文档
文件大小：	122.65 MB
资料归类：	化工书籍
整理时间：	2017-10-24
软件简介：	生物催化剂工程：原理及应用作者：许建和，郁惠蕾主编出版时间：2016年版内容简介　　本书章介绍了生物催化的发展概况和新技术进展；第2-5章围绕生物催化剂的发现和改造进行阐述，包括传统的发现方法和生物信息学的发现手段，包括蛋白质工程和酶工程的改造方式，包括不同酶的高通量筛选方法；第6-12章分别针对生物催化常用的几类酶，从酶的结构分类、催化机理、性质表征、合成应用及其新典型案例展开。本书从原理到应用，结构严谨，内容紧跟前沿，知识面广，且有一定的理论深度，充分反应了世界发展动态，体现了新兴生物催化领域的新发展趋势。目录第1章绪论/1 1.1生物加工与生化工程1 1.2生物催化工程2 1.2.1生物催化工程的学科背景2 1.2.2生物催化工程的内涵与外延2 1.2.3我国生物催化发展概况5 1.3生物催化在手性合成中的应用8 1.3.1生物催化的不对称氧化还原11 1.3.2水解酶催化的对映选择性合成14 1.4工业生物催化发展动态及名家观点15 1.4.1生物催化的最新技术进展16 1.4.2生物催化的成功实例20 1.4.3生物催化的未来21 参考文献/24 第2章生物催化剂的发现/27 2.1概述27 2.1.1生物催化剂的基本概念27 2.1.2生物催化剂的来源与多样性27 2.2生物催化剂的发现和筛选28 2.2.1生物催化剂筛选的一般策略30 2.2.2建立有效和方便的筛选分析方法31 2.2.3生物催化剂的发现和筛选途径32 2.3总结与展望39 参考文献/39 第3章生物催化剂的改造/41 3.1概述41 3.2生物催化剂的理性设计42 3.2.1理性设计的工具42 3.2.2理性设计的目标44 3.2.3融合蛋白质46 3.2.4模拟计算的最新进展46 3.2.5小结与展望47 3.3生物催化剂的定向进化47 3.3.1定向进化的方法48 3.3.2亲本酶的选择55 3.3.3不同策略决定进化路径55 3.3.4生物催化剂的高通量筛选56 3.3.5小结与展望57 3.4理性设计与定向进化的组合应用57 3.4.1理性设计与定向进化的组合——半理性设计58 3.4.2不同进化方向采用不同策略59 参考文献/60 第4章酶的高通量筛选方法/63 4.1概述63 4.2氧化还原酶的高通量筛选方法64 4.2.1脱氢酶64 4.2.2氧化酶类66 4.2.3加氧酶68 4.2.4漆酶71 4.3转氨酶的高通量筛选方法72 4.3.1基于底物和产物性质的筛选方法72 4.3.2基于NAD(P)H再生的筛选方法73 4.3.3pH指示法73 4.4水解酶的高通量筛选方法74 4.4.1使用显色底物直接测定74 4.4.2pH 指示剂——偶合反应间接测定法74 4.4.3选择性的估算和测定78 4.5总结84 参考文献/84 第5章酶和细胞的固定化/90 5.1生物催化剂固定化技术的出现及发展90 5.1.1游离酶的缺陷90 5.1.2酶固定化技术的出现及发展90 5.1.3细胞固定化技术的出现及发展91 5.2固定化生物催化剂的命名及形式91 5.3固定化生物催化剂制备的原则92 5.4固定化酶的制备方法93 5.4.1非共价载体结合法93 5.4.2共价载体结合法95 5.4.3包埋法97 5.4.4无载体固定化法99 5.4.5组合固定化100 5.4.6酶固定化方法的优缺点100 5.5固定化酶的性质100 5.5.1酶活性101 5.5.2稳定性101 5.5.3固定化酶最适温度的变化102 5.5.4固定化酶最适pH的变化102 5.5.5底物专一性102 5.5.6固定化酶的优缺点103 5.6细胞的固定化103 5.6.1固定化细胞的特点103 5.6.2细胞固定化方法105 5.7固定化生物催化剂的应用107 5.7.1固定化催化剂在工业生产中的应用107 5.7.2固定化酶在酶传感器中的应用110 5.7.3固定化酶在临床检验方面的应用110 参考文献/110 第6章单加氧酶/112 6.1细胞色素P450单加氧酶112 6.1.1细胞色素P450单加氧酶的结构分类112 6.1.2细胞色素P450单加氧酶的羟化反应催化机理114 6.1.3细胞色素P450单加氧酶的性质表征114 6.1.4细胞色素P450单加氧酶的分子改造116 6.1.5细胞色素P450单加氧酶催化的反应117 6.2黄素依赖的单加氧酶121 6.2.1黄素依赖型单加氧酶的分类121 6.2.2黄素依赖型单加氧酶的催化机理122 6.2.3黄素依赖型单加氧酶催化的反应123 6.3非血红素单加氧酶124 6.3.1甲烷单加氧酶124 6.3.2ω羟化酶系统125 6.4总结126 参考文献/126 第7章还原酶/132 7.1生物催化还原反应132 7.2羰基的不对称还原132 7.2.1生物催化羰基不对称还原的机理132 7.2.2辅酶的再生134 7.2.3羰基还原酶的发现及改造137 7.2.4生物催化羰基不对称还原反应的应用139 7.3还原氨化反应142 7.4羧酸的还原143 7.5碳碳双键的还原145 7.6总结147 参考文献/147 第8章脂肪酶/酯酶/156 8.1脂肪酶/酯酶简介156 8.2脂肪酶/酯酶的结构分类157 8.2.1脂肪酶/酯酶的结构157 8.2.2脂肪酶/酯酶的分类157 8.3脂肪酶/酯酶的催化机理160 8.4脂肪酶/酯酶的分子改造160 8.5脂肪酶/酯酶的合成应用162 8.5.1手性醇的合成162 8.5.2手性酸的合成163 8.5.3手性胺的合成164 8.6脂肪酶/酯酶的典型应用案例165 8.6.1普瑞巴林的合成165 8.6.2地尔硫中间体的合成166 参考文献/167 第9章环氧水解酶/172 9.1概述172 9.2环氧水解酶的生理功能172 9.2.1哺乳动物环氧水解酶的生理功能173 9.2.2植物、昆虫、微生物环氧水解酶的生理功能174 9.3环氧水解酶的结构分类及催化机理175 9.3.1环氧化物的开环反应175 9.3.2α/β折叠环氧水解酶的结构及催化机理175 9.3.3LEH类环氧水解酶的结构及催化机理177 9.3.4白三烯A4水解酶的结构及催化机理178 9.4环氧水解酶的性质表征179 9.4.1环氧水解酶的纯化及生化性质表征179 9.4.2环氧水解酶催化反应的区域选择性179 9.4.3环氧水解酶区域选择性的表征180 9.5环氧水解酶生物催化剂的开发及其合成应用181 9.5.1一些高选择性的环氧水解酶生产菌株181 9.5.2天然来源环氧水解酶的生产183 9.5.3环氧水解酶的基因克隆及重组表达184 9.5.4环氧水解酶的蛋白质工程改造185 9.5.5环氧水解酶应用于经典动力学拆分187 9.5.6内消旋环氧化物的去对称化191 9.5.7环氧水解酶催化的对映会聚水解192 9.5.8非天然亲核试剂参与的环氧开环193 9.6环氧水解酶反应工程194 9.6.1单一水相催化194 9.6.2两相催化195 9.6.3膜反应器转化195 9.7总结与展望196 参考文献/197 第10章腈水合酶和腈水解酶/207 10.1概述207 10.2腈水解酶简介208 10.3腈水合酶简介209 10.3.1Fe-型腈水合酶209 10.3.2Co-型腈水合酶211 10.3.3腈水合酶的水合机理211 10.4具有腈水解酶或腈水合酶活性的微生物212 10.5腈水解酶和腈水合酶的选择性214 10.5.1化学选择性214 10.5.2立体选择性214 10.5.3区域选择性214 10.6影响酶催化腈水解的主要因素215 10.6.1诱导剂的影响215 10.6.2底物和产物的抑制215 10.6.3反应介质的影响216 10.7腈水解酶和腈水合酶的应用216 10.8氰水解酶和氰水合酶的简介220 10.9在生物降解与生物修复中的应用221 10.10总结222 参考文献/222 第11章羟腈裂解酶/230 11.1羟腈裂解酶简介230 11.2羟腈裂解酶的研究进展231 11.2.1羟腈裂解酶的来源和筛选231 11.2.2羟腈裂解酶的反应机理231 11.2.3羟腈裂解酶的理性设计和定向进化233 11.3羟腈裂解酶在有机合成中大规模应用的实例235 11.4总结与展望237 参考文献/238 第12章醛缩酶/241 12.1醛缩酶的催化机理与分类241 12.2DHAP依赖性醛缩酶244 12.2.1DHAP依赖性醛缩酶的分类与性质244 12.2.2DHAP依赖性醛缩酶的合成应用246 12.2.3使用不带有磷酸基团的底物作为供体的醛缩酶248 12.3丙酮酸和磷酸烯醇式丙酮酸依赖性醛缩酶248 12.3.1丙酮酸依赖性醛缩酶的分类和性质248 12.3.2丙酮酸依赖性醛缩酶的合成应用250 12.4乙醛依赖性醛缩酶252 12.4.1乙醛依赖性醛缩酶的分类与性质252 12.4.2乙醛依赖性醛缩酶的合成应用253 12.5甘氨酸依赖性醛缩酶253 12.5.1甘氨酸依赖性醛缩酶的分类253 12.5.2甘氨酸依赖性醛缩酶的合成应用254 12.6其他新的具有醛缩酶活性的催化剂255 12.6.1非醛缩酶催化的醛缩反应255 12.6.2计算机从头设计新的醛缩酶255 12.7总结和展望257 参考文献/258
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