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開本:16開 紙張:膠版紙 包裝:精裝 是否套裝:否 國際標準書號ISBN:9787122278500 作者:餘龍江,趙春芳 出版社:化學工業出版社 出版時間:2017年04月 
" 內容簡介 全書共分為7章,包括生物合成基本原理,次生代謝產物生物合成研究方法,次生代謝產物生物合成途徑,植物次生代謝產物生物合成調控原理及應用,微生物次生代謝產物生物合成調控原理及應用,代謝網絡調控研究方法及應用,次生代謝產物生物合成研究新進展。本書可作為從事教學,科研及生產技術人員的參考書,也適用於生物化工,生物制藥,生物工程,生物技術,藥學及相關專業的學生使用。 作者簡介 餘龍江,華中科技大學生命科學與技術學院,教授。*高校生物工程與生物技術專業教學指導分委會委員。國家科技部生物醫藥領域中小企業科技創新基金評審專家,*科技獎勵和科技成果鋻定評審專家,科技部農業科技成果轉化項目評審專家。研究方向:資源生物學與生物技術,即通過重要生物資源的繫統基礎研究及其應用關鍵技術攻關,實現其在醫藥食品,生物化工及環保等領域的應用,重點致力於生物資源的篩選,選育,評價,保護和科學利用方面的基礎性和關鍵性問題的研究與應用,突破重大問題及關鍵技術,實現繫列重要生物產品的低成本綠色制造。作為課程負責人,先後建設並承擔了多門本科生和研究生課程,目前,有兩門課程分別建成省級和國家 級精品課程。在課程教學中,不斷將學科發展和自己科研成果融入教學中,及時更新電子教案,運用大量圖片和實物等,教案簡潔,生動,教學內容新,信息量大,突出地采用了探究式教學方法,顯著提高了教學效果和質量。課堂上,他始終充滿激情,對待學生既有熱情又有耐性,所授課程深受學生歡迎。2008年被評為華中科技大學教學名師,2010年獲寶鋼教育基金優 秀教師獎,湖北高校名師,華中科技大學“立德樹人獎”。 目錄 第1章 生物合成基本原理/1
1.1基本概念1
1.1.1生物合成概念1
1.1.2次生代謝產物2
1.1.3次生代謝產物基本生物合成途徑7
1.2生物合成基本要素10
1.2.1小分子前體10
第1章 生物合成基本原理/1
1.1基本概念1
1.1.1生物合成概念1
1.1.2次生代謝產物2
1.1.3次生代謝產物基本生物合成途徑7
1.2生物合成基本要素10
1.2.1小分子前體10
1.2.2生物能13
1.2.3還原力14
1.2.4酶的種類15
1.3生物合成基本反應類型23
1.3.1C—C共價鍵的斷裂與生成23
1.3.2基團轉移反應24
1.3.3重排及烴化反應28
1.3.4氧化還原反應30
1.4生物合成基本調控原理32
1.4.1生物固有的調控機制32
1.4.2人工干預生物合成的作用原理37
參考文獻41
第2章 次生代謝產物生物合成研究方法/43
2.1研究生物合成途徑的一般方法43
2.1.1前體飼喂法43
2.1.2無細胞體繫酶法44
2.1.3同位素示蹤法45
2.1.4誘導劑或抑制劑添加法46
2.1.5突變株法46
2.1.6基於分子生物學的研究方法47
2.2研究次生代謝調控的一般方法50
2.2.1轉錄水平調控方法50
2.2.2翻譯水平調控方法51
2.3基於網絡的繫統生物學研究方法53
2.3.1基因組學方法54
2.3.2轉錄組學方法54
2.3.3蛋白質組學方法54
2.3.4代謝組學方法55
2.3.5基於網絡的代謝途徑分析方法57
2.4基於次生代謝產物的分析方法58
2.4.1目標代謝物分析法58
2.4.2代謝輪廓法59
參考文獻60
第3章 次生代謝產物生物合成途徑/63
3.1生物堿63
3.1.1生物堿定義,分布與分類63
3.1.2生物堿生物合成途徑64
3.1.3長春花生物堿生物合成分子生物學研究概述72
3.2萜類75
3.2.1萜類分布與分類75
3.2.2萜類生物合成途徑76
3.2.3萜類生物合成分子生物學研究概述82
3.3黃酮類85
3.3.1黃酮類分布與分類85
3.3.2黃酮類生物合成途徑86
3.3.3黃酮類生物合成分子生物學研究概述88
3.4香豆素與木脂素90
3.4.1香豆素與木脂素結構類型和分布90
3.4.2香豆素與木脂素生物合成途徑92
3.5蒽醌類94
3.5.1蒽醌類分布,結構類型與分類94
3.5.2蒽醌類物質合成途徑95
3.5.3蒽醌生物合成分子生物學概述96
3.6皂苷類98
3.6.1皂苷類結構類型,分類及分布98
3.6.2植物皂苷生物合成分子生物學概述100
3.7聚酮類101
3.7.1源於聚酮途徑的次生代謝產物101
3.7.2聚酮類生物合成途徑102
3.7.3聚酮的模塊化生物合成及多酶復合物105
3.8β-內酰胺類107
3.8.1β-內酰胺類抗生素化學結構概要107
3.8.2β-內酰胺類生物合成途徑108
3.8.3β-內酰胺類生物合成途徑中的相關酶類108
3.9氨基糖苷類生物合成途徑111
3.10非核糖體途徑多肽類112
3.10.1非核糖體途徑多肽類的存在與應用概述112
3.10.2NRPs生物合成機制113
3.10.3NRPSs模塊化合成的結構域114
參考文獻116
第4章 植物次生代謝產物生物合成調控原理及應用/117
4.1植物次生代謝產物概述117
4.2植物次生代謝產物生物合成調控118
4.2.1植物次生代謝調控特點118
4.2.2個體水平的調控及應用119
4.2.3細胞水平的調控及應用121
4.2.4分子水平的調控及應用126
4.3植物次生代謝產物的藥源途徑128
4.3.1藥用植物人工種植128
4.3.2化學全合成與半合成130
4.3.3植物細胞大規模培養130
4.3.4毛狀根培養137
4.3.5植物內生真菌138
4.4植物次生代謝產物合成調控原理舉例141
4.4.1紫杉醇生物合成的代謝調控141
4.4.2人參皂苷生物合成的代謝調控145
參考文獻149
第5章 微生物次生代謝產物合成調控原理及應用/152
5.1微生物次生代謝產物及其生物合成特點152
5.1.1微生物次生代謝產物概述152
5.1.2微生物次生代謝的特點160
5.2微生物合成次生代謝產物的調控原理162
5.2.1微生物次生代謝酶的調控163
5.2.2分解代謝物對次生代謝的調節167
5.2.3環境因子對次生代謝的調控171
5.2.4基於代謝網絡的次生代謝調控176
5.3微生物次生代謝產物合成調控策略180
5.3.1基於目標次生代謝產物生理作用的調控策略180
5.3.2 基於目標次生代謝產物合成代謝網絡的調控策略181
5.3.3優化微生物細胞環境的調控策略,促進目標次生代謝產物合成184
5.4微生物次生代謝產物生物合成調控應用187
5.4.1超表達紫杉醇合成關鍵酶基因,促進紫杉醇合成187
5.4.2 構築新的合成途徑,促進ARA和EPA油脂合成192
5.4.3優化控制紅法夫酵母培養基,促進蝦青素產物大量積累194
參考文獻200
第6章 代謝網絡調控研究方法及應用/203
6.1代謝網絡的概念203
6.1.1代謝網絡的基本屬性203
6.1.2代謝網絡結構與層次204
6.2代謝網絡的定量分析206
6.2.1代謝物流分析207
6.2.2代謝控制分析210
6.2.3生化繫統理論211
6.2.4代謝網絡優化212
6.3代謝網絡調控在次生代謝研究中的應用214
6.3.1代謝網絡調控研究的意義214
6.3.2植物次生代謝網絡與環境脅迫219
6.3.3調控實例——青蒿素生物合成代謝網絡及其環境因子的研究223
6.3.4網絡調控在微生物代謝工程研究中的應用227
6.3.5復雜代謝網絡調控實例230
參考文獻232
第7章 次生代謝產物生物合成研究新進展/234
7.1代謝工程及其在次生代謝產物生物合成中的應用進展234
7.1.1代謝工程概念234
7.1.2聚酮類化合物代謝工程進展235
7.1.3黃酮類化合物代謝工程進展237
7.1.4萜類化合物代謝工程進展238
7.2合成生物學及其在次生代謝產物生物合成中的應用242
7.2.1合成生物學概念242
7.2.2合成生物學研究思路243
7.2.3合成生物學在次生代謝產物合成中的應用前景244
參考文獻247 前言 次生代謝產物是指植物或微生物在次生代謝途徑產生的化合物。依據與生物的生長繁殖和發育密切相關的程度,可以將代謝分為初生代謝和次生代謝,相應的代謝產物分別稱為初生代謝產物和次生代謝產物。雖然次生代謝產物對合成它的植物或微生物的生長繁殖及發育過程沒有顯著影響,卻是人類生活必不可少的重要物質,涉及藥物,營養保健品,色素等諸多重要產品,尤其是包含了大量來自植物次生代謝過程合成的天然藥物或者藥物前體,以及微生物次生代謝過程合成的抗生素等藥物。天然藥物是人們在長期同疾病鬥爭過程中經過篩選證實其療效而積累並保留下來的人類共同的寶貴財富。生物合成藥物特別是天然藥物在“回歸自然”世界潮流中再次煥發出強大生命力,展示其廣闊發展前景。目前,天然藥物占到所有藥物的約60%,這其中直接作為藥物使用的僅占5%左右,其餘55%一般作為藥物前體經半合成修飾後成為藥物。盡管次生代謝產物與合成它的植物或微生物本身的基本生命活動並無直接關聯,但次生代謝產物中的許多卻與信號傳遞,競爭拮抗等生命活動及生理功能密切相關;雖然次生代謝產物通常在生物體或其細胞中的生物合成量遠少於初生代謝產物,但其結構及生理活性卻是多種多樣。因此,次生代謝產物是生物學,化學和藥學領域長期關注的重點和熱點,更是新藥發現,研究與開發的重要來源。研究次生代謝產物的生物合成是天然藥物和生物制藥的一個重要領域,是研究生物如何從小分子的前體經過繫列順序協作的酶催化反應形成不同的化學結構,研究內容不僅包括多步驟的生物合成途徑,催化合成反應的酶學特性,還包括生物是如何對與該生物合成途徑密切相關的代謝網絡進行協調調控,廣泛涉及天然藥物化學,生物化學,生理學和分子生物學等不同學科和分支的理論和技術原理。次生代謝的生物合成研究將回答生物學,化學和藥學領域共同關注的基本問題:自然界中這些成分究竟是如何產生的?相關的酶催化生化反應調節機制如何?這些酶催化反應是如何聯繫在一起,通過順序協作的方式共同完成那些具有復雜化學結構的天然藥物的合成?這一連續的酶催化反應過程在生物體或其細胞內是如何受調控的?回答了這些基本問題,就有可能指導我們從生物群體,個體,細胞及分子等不同層次對這一代謝過程進行有效調控,以達到在生產實踐中提高天然藥物成分產量或發現和發展更具應用價值的藥物的目的,同時對植物化學及其分類學科的發展具有重要的指導意義。本書作者結合自身二十多年來的科研及應用實踐,在繫統總結多年相關科研及講授生物技術,生物制藥工程,生物工程,生化與分子生物學,微生物學,植物學等碩士點的研究生課程“生物合成與天然產物”基礎上編寫而成。本書從次生代謝產物生物合成的角度,繫統地講述了次生代謝產物的生物合成及其調控的原理和研究方法,並介紹了大量天然活性物質的生物合成途徑,合成代謝調控及其研究進展。全書共分為7章,各章既自成體繫,重點突出,又相互聯繫,由淺入深。本書具有如下特點:①學科綜合,交叉性強。內容涉及天然藥物化學,天然有機化學,生物化學,生理學及分子生物學等多學科的交叉融合,體現當代“大科學”發展的特征和趨勢,有助於提高學生綜合分析和解決問題的宏觀思維能力。②內容新穎,重點突出。本書體現當今天然產物及生物合成研究領域發展趨勢,重點突出植物次生代謝研究進展,強調代謝途徑間相互聯繫和基於代謝網絡的調控理念,注重介紹與次生代謝密切相關的合成生物學及代謝工程等新興發展方向的進展。③通俗易懂,應用性強。本書由經驗較為豐富的科研團隊編寫,在講述基本原理基礎上,結合典型天然藥物具體實例進行案例分析,將理論學習與實際應用有機結合,增加了本書的可讀性和實用性。本書由餘龍江教授科研教學團隊編寫,全書構架和目錄由餘龍江教授牽頭設計,並組織大家通力合作完成。其中,章由餘龍江,趙春芳,宋廣浩和楊秦編寫,第二章由餘龍江,趙春芳,劉浩,宋廣浩,李書濤,宋蔚,張華,廖娜和李三傑等編寫,第三章由趙春芳,宋廣浩,劉浩等編寫,第四章由餘龍江,付春華,董艷山,張長銀等編寫,第五章由餘龍江,趙春芳,王紅波,汪文俊,劉建民,張鵬,白雲,朱圓敏等編寫,第六章由趙春芳,田根根編寫,第七章由餘龍江,趙春芳和張立偉等編寫。本書作者均是在天然產物,天然藥物及生物制藥領域從事研究開發和教學實踐的教師,同時本書也得到了該領域有重要貢獻的研究生大力協助,尤其要感謝趙春芳,徐航,張稀雯,張蒙等人的辛勤勞動。本書內容是作者多年教學與研發經驗的凝煉,希望給相關專業的人纔培養,科學研究和生產實踐提供幫助。盡管本書作者非常努力,也參考了大量相關科技資料,但由於時間較緊,精力有限,書中不妥之處懇請讀者指正為謝,以便作者不斷完善提高。編者2016年11月 ![](http://img3m2.ddimg.cn/80/6/25069652-2_u_2.jpg) | | |