膜蛋白结构动力学(第二版)

目录序言前言第一章 膜蛋白11.1 生物膜与膜蛋白11.2 细胞能量系统的“三驾马车”31.3 膜蛋白的结构研究71.4 膜蛋白分类和结构稳定因素101.5 β桶型膜蛋白18小结与随想22习题及思考题23第二章 生物膜与膜蛋白的相互作用242.1 生物膜的构成及性质242.1.1 生物膜的一般性质与化学组成242.1.2 脂分子的物理聚集态252.1.3 表面张力与内部压力272.1.4 吉布斯自由能与玻尔兹曼方程282.1.5 生物膜与膜蛋白分子的相互作用302.2 疏水失配332.3 膜电位与膜蛋白.372.3.1 制约膜蛋白分子取向的“正电在内规则”372.3.2 膜电位——“活”细胞的标志402.3.3 跨膜的电荷迁移与膜电位的成因432.3.4 膜电位电场及膜蛋白的影响502.3.5 静电驱动力与膜蛋白的构象变化52小结与随想57习题及思考题58第三章 化学动力学基础593.1 酶促反应中的化学动力学593.2 自由能景观函数623.2.1 自由能景观图623.2.2 关于耗散热、速率与效率643.2.3 最小阻抗通路653.3 热力学与化学动力学的关系683.3.1 热力学与动力学的区别和联系683.3.2 将酶视为一个灰箱713.3.3 占有率能差713.3.4 底物结合步骤的进一步分解743.4 双稳态模型.753.4.1 双稳态模型及其参数753.4.2 别构调控773.4.3 膜电位对双稳态模型的修正833.4.4 配体结合能与双稳态的关系85小结与随想96习题及思考题.97第四章 二级主动转运蛋白.984.1 转运蛋白的一般概念994.2 MFS家族转运蛋白.1074.2.1 MFS家族转运蛋白的保守三维结构1074.2.2 理解能量偶联的关键科学概念1094.2.3 转运蛋白分类及机制差异1194.2.4 关于膜电位驱动原理的普适性1284.3 APC家族1304.4 CPA家族钠-氢交换泵1334.4.1 NhaA及其同源蛋白1344.4.2 CPA3分支的专享成员Mrp1384.5 RND转运蛋白及AcrB的协同性1434.5.1 AcrB复合体的三维结构.1434.5.2 AcrB的三冲程机制.1454.5.3 质子化事件和能量偶联1464.5.4 AcrB复合体三个亚基之间的协同性1474.5.5 单亚基RND转运蛋白MmpL3的结构和转运机制1484.5.6 胆固醇转运蛋白NPC1.1484.6 EAAT——转运与通道双功能蛋白151小结与随想153习题及思考题154第五章 ATP驱动的跨膜转运1555.1 ATP水解酶的共性和多样性1555.2 P型ATP酶——ATP驱动的离子泵1595.2.1 P型ATP酶的共性结构1615.2.2 肌质网钙泵1625.2.3 ATP水解驱动的质子泵1645.2.4 Post-Albers循环及解离态储能机制1655.3 ABC转运蛋白1695.3.1 ABC转运蛋白分类及一般结构1695.3.2 甲型ABC输出蛋白1725.3.3 甲型ABC输入蛋白1735.4 脂多糖转运系统175小结与随想178习题及思考题178第六章 通道蛋白1796.1 离子通道的一般概念1806.2 离子通道的一般结构和共有开关机制.1836.2.1 四聚体水通道1836.2.2 KcsA钾离子通道1846.2.3 离子通道的疏水涵闸1876.3 机械力敏感通道1916.3.1 MscS和MscL通道1926.3.2 Piezo通道1956.4 电压门控离子通道1966.4.1 电压传感器的滑动-摇滚机制1966.4.2 门控电荷1986.5 快失活、慢失活及各类抑制剂2016.5.1 通道的快失活2016.5.2 通道的慢失活和脱敏2026.5.3 通道抑制剂2066.6 配体门控离子通道2076.6.1 四聚体钾离子通道中的钙离子调控机制2076.6.2 四聚体受体通道2096.6.3 三聚体受体通道2116.6.4 五聚体受体通道2116.6.5 TRIC离子通道2136.6.6 CALHM通道.2146.7 温度门控离子通道2166.7.1 TRP家族通道蛋白的功能多样性2166.7.2 TRP结构2166.7.3 双稳态温度门控的一般机制2176.8 ClC氯离子通道2216.8.1 ClC蛋白分子的总体结构2226.8.2 通道抑或交换泵2236.8.3 ClC蛋白的功能切换2246.8.4 ClC转运机制的结构基础225小结与随想227习题及思考题228第七章 能量转化相关膜蛋白2297.1 ATP合酶2297.1.1 ATP合酶的基本结构2297.1.2 F1部分的ATP合成机制.2337.1.3 FO部分的转动机制.2367.1.4 V-ATPase型质子泵.2397.2 光合作用2427.2.1 细菌视紫红质蛋白2427.2.2 叶绿体与光系统2457.2.3 光系统复合体的结构2507.3 呼吸链复合体-Ⅰ.2567.3.1 基本结构和能量偶联的一般机制2567.3.2 关于复合体-Ⅰ的若干关键科学问题2607.4 醌氧化酶驱动的质子泵2677.4.1 醌氧化酶的一般机制2677.4.2 关于质子泵浦的关键科学问题2697.4.3 醌氧化酶复合体结构270小结与随想272习题及思考题.273第八章 信号转导相关膜蛋白——GPCR2748.1 GPCR信号通路2748.1.1 GPCR蛋白的分类2758.1.2 GPCR蛋白介导的信号通路2758.1.3 GPCR蛋白的结构研究2798.2 A类GPCR结构和共性结构元件2808.2.1 GPCR蛋白的一般结构2808.2.2 A类GPCR中的保守模体2818.2.3 GPCR蛋白激活过程的简化模型2838.3 “质子转移”激活机制.2858.3.1 基态-激发态之间的结构差异.2858.3.2 质子转移与激发变构2878.3.3 保守模体在激发变构中的角色2898.3.4 A类GPCR的共性激活机制2918.4 GPCR激活过程的热力学分析292小结与随想298习题及思考题299参考文献300附录315附录1 符号定义315附录2 常用热力学常数及换算316附录3 中英文对照表316附录4 常用动力学基本公式317结束语319致谢320第一版后记321