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作者:
王旭初 等
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出版社:
科学出版社
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ISBN:
9787030694980
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出版时间:
2022-01
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装帧:
精装
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开本:
16开
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ISBN:
9787030694980
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出版时间:
2022-01
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￥568.00
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目录
第1章绪论1
1.1概述1
1.2人类基因组计划2
1.2.1人类基因组计划简介2
1.2.2人类基因组计划的产生及发展过程2
1.2.3中国在人类基因组计划中的作用4
1.2.4人类基因组草图的完成4
1.2.5人类基因组计划对后续研究的巨大影响5
1.3各种植物基因组研究进展6
1.3.1各种生物基因组计划概况6
1.3.2各种植物基因组计划6
1.3.3在很好期刊上发表的各种植物基因组信息分析14
1.4各种组学技术在植物研究中的应用16
1.4.1植物转录组16
1.4.2植物代谢组19
1.4.3植物表型组21
1.5蛋白质组学发展概述23
1.5.1蛋白质研究概述23
1.5.2蛋白质结构解析25
1.5.3蛋白质组研究发展历史29
1.5.4人类蛋白质组研究计划31
1.5.5中国人类蛋白质组研究计划34
1.6植物蛋白质组研究35
1.6.1植物蛋白质组研究概述35
1.6.2前基因组时代的植物蛋白质组研究35
1.6.3后基因组时代的植物蛋白质组研究38
1.6.4植物蛋白质组研究近期新进展及发展趋势40
参考文献42
第2章植物蛋白质组研究技术体系45
2.1概述45
2.2植物蛋白样品制备技术45
2.2.1适合双向电泳的植物蛋白样品制备技术45
2.2.2适合双向荧光差异凝胶电泳的植物蛋白样品制备技术47
2.2.3激光捕获显微切割技术48
2.2.4高丰度蛋白去除技术50
2.2.5自由流动电泳技术54
2.3蛋白质组分离技术55
2.3.1基于凝胶的分离技术55
2.3.2毛细管电泳技术63
2.3.3基于多维色谱的非胶分离技术71
2.3.4蛋白质芯片技术75
2.4蛋白质组鉴定技术78
2.4.1生物质谱技术78
2.4.2酵母双杂交系统85
2.4.3生物传感芯片质谱86
2.4.4噬菌体展示技术89
2.4.5定点突变技术92
2.5展望95
2.5.1激光捕获显微切割技术95
2.5.2双向电泳技术96
2.5.3双向荧光差异凝胶电泳技术97
2.5.4毛细管电泳技术97
2.5.5蛋白质芯片技术97
2.5.6生物质谱技术98
2.5.7定点突变技术99
参考文献99
第3章质谱技术在植物蛋白质组学研究中的应用109
3.1概述109
3.1.1质谱技术发展简史110
3.1.2质谱技术在生命科学研究中的应用111
3.2质谱仪的构造原理和使用维护111
3.2.1电离源112
3.2.2质量分析器117
3.2.3质谱仪的使用和维护124
3.3串联质谱技术126
3.3.1串联四极杆质谱仪127
3.3.2四极杆-高分辨串联质谱仪128
3.3.3组合式质谱仪131
3.4色谱技术132
3.4.1气相色谱133
3.4.2液相色谱134
3.4.3多维液相色谱137
3.5质谱数据的采集与分析140
3.5.1质谱仪的性能指标140
3.5.2单同位素峰和同位素分布141
3.5.3质谱数据采集方式145
3.5.4液相色谱质谱联用色谱图148
3.6基于质谱的蛋白质组学研究149
3.7总结与展望154
参考文献154
第4章蛋白质组研究中的生物信息学156
4.1生物信息学与植物蛋白质组信息学156
4.1.1生物信息学概述156
4.1.2植物蛋白质组生物信息学及其应用158
4.1.3植物蛋白质组生物信息学展望158
4.2蛋白质组学研究相关数据库159
4.2.1常用的核酸数据库159
4.2.2常用的蛋白质分析数据库160
4.3蛋白质组数据产生相关软件及其使用162
4.3.1双向电泳图像分析软件162
4.3.2质谱数据搜索软件167
4.3.3蛋白质组数据统计分析软件169
4.3.4基于质谱数据的定量蛋白质组学分析软件170
4.3.5质谱数据的denovo蛋白质鉴定软件171
4.4蛋白质结构分析相关工具及其使用173
4.4.1蛋白质序列比对软件173
4.4.2蛋白质一级结构分析软件176
4.4.3蛋白质二级结构分析软件177
4.4.4蛋白质三级结构分析软件179
4.5蛋白质功能分析相关工具及其使用182
4.5.1基于序列同源性预测蛋白质功能183
4.5.2基于相互作用网络预测蛋白质功能184
4.5.3基于基因组上下文预测蛋白质功能186
4.5.4基于蛋白质结构预测功能187
4.5.5基于功能注释分析蛋白质功能187
4.5.6GeneOntology与KEGG分析187
4.6生物信息学常用的编程语言及R语言在蛋白质组学中的应用188
4.6.1生物信息学常用的编程语言188
4.6.2R语言在蛋白质组学中的应用实例189
参考文献195
第5章定量蛋白质组学197
5.1概述197
5.2无标记定量蛋白质组学技术198
5.2.1基于二级谱图的无标记定量技术198
5.2.2基于一级谱图的无标记定量技术198
5.2.3无标记定量实现流程199
5.2.4无标记定量实现模式200
5.2.5保留时间对齐202
5.2.6数据归一化202
5.2.7蛋白质丰度比计算202
5.2.8统计学分析203
5.3标记定量蛋白质组技术203
5.3.1体外标记203
5.3.2体内标记211
5.4靶向定量蛋白质组技术220
5.4.1原理220
5.4.2特点221
5.4.3实验流程221
5.5基于SWATH的定量蛋白质组技术222
5.5.1原理222
5.5.2数据处理方法223
5.5.3实验流程223
5.5.4应用实例224
5.5.5方法优劣225
5.6展望226
5.6.1无标记定量技术226
5.6.2双向荧光差异凝胶电泳技术226
5.6.3SILAC技术226
参考文献227
第6章植物盐逆境应答蛋白质组237
6.1概述237
6.2土壤盐渍化的严重影响238
6.2.1土壤盐渍化影响粮食安全238
6.2.2土壤盐渍化影响植物正常生长发育238
6.3耐盐植物主要类型及特征239
6.3.1甜土植物239
6.3.2盐生植物240
6.3.3真盐生植物241
6.4植物耐盐主要机制242
6.4.1形态适应在植物耐盐中的重要作用242
6.4.2渗透调节在植物耐盐中的重要作用243
6.4.3吸收和积累无机离子243
6.4.4合成有机物质243
6.4.5离子区隔化在植物耐盐中的作用244
6.5植物抗盐的基因和蛋白质研究进展244
6.5.1植物抗盐蛋白及其基因工程研究244
6.5.2植物抗盐的信号转导途径245
6.6盐生植物蛋白提取方法比较和改进248
6.6.1植物蛋白提取不同方法优缺点248
6.6.2盐生植物蛋白提取方法249
6.6.3盐生植物蛋白提取方法除盐效果250
6.6.4盐生植物蛋白提取方法能产生更多蛋白点252
6.6.5盐生植物蛋白提取方法的质谱兼容性253
6.7植物蛋白质组学技术在植物耐盐研究中应用进展254
6.7.1蛋白质组学技术解决植物抗盐机制问题的主要优势254
6.7.2蛋白质组学技术在植物抗盐机制研究中的应用255
6.7.3蛋白质组学技术在植物抗盐性中主要研究方向256
6.8甜土植物盐逆境应答蛋白质组研究256
6.8.1甜土植物耐盐蛋白质组研究概况256
6.8.2甜土植物拟南芥耐盐蛋白质组研究257
6.8.3甜土植物水稻耐盐蛋白质组研究259
6.9盐生植物盐逆境应答蛋白质组研究263
6.9.1盐生植物耐盐蛋白质组研究概况263
6.9.2盐生模式植物盐芥耐盐蛋白质组研究265
6.9.3盐生植物红树耐盐蛋白质组研究270
6.10真盐生植物盐逆境应答蛋白质组研究273
6.10.1真盐生植物耐盐蛋白质组研究概况273
6.10.2真盐生植物盐角草耐盐蛋白质组研究273
6.10.3真盐生植物海马齿耐盐蛋白质组研究281
6.11植物盐逆境应答蛋白质组研究主要问题及前景展望283
参考文献286
第7章植物线粒体蛋白质组292
7.1概述292
7.2线粒体与细胞质雄性不育293
7.2.1线粒体基因编码蛋白和核基因编码蛋白294
7.2.2模式植物雄性不育系294
7.2.3“自私基因”与线粒体“解毒蛋白”296
7.3线粒体对植物响应逆境胁迫的调控297
7.3.1植物呼吸作用对逆境胁迫的响应298
7.3.2ROS信号299
7.3.3AOX的逆境响应300
7.4植物线粒体蛋白质纯化方法301
7.4.1密度梯度离心法302
7.4.2自由流动电泳法303
7.4.3生物素标记富集法304
7.4.4TurboID的标记策略306
7.5植物线粒体氧化磷酸化蛋白复合体及三羧酸循环307
7.5.1ROS的产生308
7.5.2蛋白复合体的组装309
7.5.3蛋白复合体活性的测定311
7.5.4三羧酸酶活性的测定314
7.6植物线粒体蛋白质的转运和代谢物的跨膜运输317
7.6.1线粒体蛋白质的跨膜运输317
7.6.2外膜蛋白TOM-内膜蛋白TIM319
7.6.3三羧酸循环途径中间产物的跨膜转运322
7.7植物线粒体蛋白质组的稳态调控324
7.7.1植物线粒体的分裂与融合324
7.7.2蛋白酶、短肽酶和分子伴侣327
7.7.3自噬体蛋白降解途径330
7.7.4植物线粒体的非折叠蛋白反应331
参考文献333
第8章植物叶绿体蛋白质组346
8.1植物光合作用346
8.2植物叶绿体基本结构与功能349
8.3叶绿体基因组350
8.4叶绿体蛋白质及膜蛋白复合体352
8.5叶绿体蛋白质组技术体系建立及应用356
8.5.1完整叶绿体分离技术356
8.5.2叶绿体纯度检测技术358
8.5.3叶绿体及其亚细胞器蛋白质提取技术360
8.6植物完整叶绿体蛋白质组研究361
8.7叶绿体外被膜蛋白质组研究363
8.8叶绿体基质蛋白质组研究366
8.9叶绿体类囊体系统蛋白质组研究367
8.9.1叶绿体类囊体膜系统蛋白质组研究367
8.9.2叶绿体类囊体腔蛋白质组研究370
8.10叶绿体发生过程蛋白质组研究371
8.11不同类型叶绿体蛋白质组的比较研究371
8.12叶绿体盐胁迫应答蛋白质组373
8.13叶绿体应答其他胁迫蛋白质组研究376
参考文献379
第9章植物过氧化物酶体及其他细胞器蛋白质组384
9.1概述384
9.1.1过氧化物酶体蛋白质组学384
9.1.2过氧化物酶体与种子萌发393
9.1.3植物过氧化物酶体与脂肪酸代谢395
9.1.4过氧化物酶体与H2O2、NO、IAA和JA的合成代谢396
9.1.5乙醛酸循环途径400
9.2过氧化物酶体的组装和分裂400
9.2.1过氧化物酶体膜蛋白的定位401
9.2.2过氧化物酶体基质蛋白的定位403
9.3过氧化物酶体蛋白质组的稳态调控404
9.3.1蛋白酶、短肽酶和分子伴侣404
9.3.2自噬体蛋白降解途径405
9.4叶绿体、线粒体和过氧化物酶体与光呼吸作用407
9.4.1植物光呼吸途径408
9.4.2植物光呼吸的捷径412
9.5植物内质网和高尔基体蛋白质组学413
9.5.1植物内质网蛋白质组学415
9.5.2植物高尔基体蛋白质组学418
9.6植物液泡和自噬体423
9.6.1植物液泡与蛋白质稳态控制424
9.6.2植物液泡与气孔的开闭调控427
9.6.3植物自噬体与蛋白质稳态控制430
参考文献432
第10章修饰蛋白质组学研究概述449
10.1蛋白质翻译后修饰的多样性449
10.2蛋白质磷酸化及其在植物生理病理调控中的作用451
10.2.1蛋白质磷酸化介导细胞信号转导应对环境变化451
10.2.2磷酸化蛋白/多肽富集分离技术452
10.2.3磷酸化蛋白/多肽的质谱鉴定452
10.3蛋白质糖基化及其在植物生理病理调控中的作用452
10.3.1蛋白质糖基化修饰和蛋白质转运452
10.3.2糖基化蛋白/多肽富集分离技术454
10.3.3糖基化蛋白/多肽的质谱鉴定454
10.4蛋白质泛素化和类泛素化及其在植物生理病理调控中的作用454
10.4.1蛋白质泛素化和类泛素化及蛋白质质量控制454
10.4.2泛素化蛋白/多肽富集分离技术455
10.4.3泛素化蛋白/多肽的质谱鉴定455
10.5蛋白质乙酰化与植物免疫反应456
10.6蛋白质氧化与细胞能量生产456
10.7蛋白质翻译后修饰对互作蛋白质的影响457
参考文献457
第11章磷酸化蛋白质组459
11.1概述459
11.1.1蛋白质磷酸化的发现459
11.1.2常见的磷酸化修饰氨基酸459
11.1.3磷酸化位点的分布460
11.1.4蛋白质磷酸化修饰的生物学功能461
11.2磷酸化蛋白检测461
11.2.1放射性核素示踪法用于蛋白质磷酸化分析461
11.2.2非放射性标记磷酸化蛋白特异性检测方法462
11.3蛋白质磷酸化修饰体的富集和分离462
11.3.1磷酸化蛋白的富集463
11.3.2基于金属离子的磷酸化肽段富集464
11.3.3基于抗体免疫亲和富集磷酸化肽段465
11.3.4基于SH2结构域富集酪氨酸磷酸化肽段466
11.3.5基于离子交换的色谱预分离466
11.3.6多种分离方法组合联用466
11.4磷酸化蛋白的质谱鉴定467
11.4.1磷酸化肽段质谱鉴定的结构基础467
11.4.2磷酸化位点的定位468
11.4.3磷酸化肽段质谱鉴定的困难469
11.5蛋白质磷酸化的相对定量分析470
11.5.1磷酸化蛋白质组常见的有标定量方法470
11.5.2SILAC470
11.5.3化学修饰标记471
11.5.418O标记473
11.6蛋白质磷酸化信号研究473
11.6.1时间序列分析473
11.6.2蛋白质磷酸化信号通路和网络研究474
11.7结语476
参考文献476
第12章泛素化蛋白质组研究481
12.1概述481
12.2泛素化修饰的发现历程481
12.2.1泛素化相关的现象481
12.2.2泛素信号介导的蛋白质降解482
12.2.3泛素系统与诺贝尔奖483
12.3植物的泛素及泛素-蛋白酶体系统483
12.3.1泛素分子483
12.3.2泛素链的结构与功能486
12.3.3泛素化信号的合成—E1/E2/E3488
12.3.4泛素化信号的识别传递—泛素结合蛋白494
12.3.5泛素化信号的功能执行者—26S蛋白酶体495
12.3.6泛素化信号的修剪—去泛素化酶495
12.4蛋白质泛素化修饰在植物中的生物学功能499
12.4.1泛素化修饰与非生物胁迫500
12.4.2泛素化修饰与植物免疫502
12.4.3泛素化修饰与植物发育505
12.5泛素化蛋白质组的富集与分离508
12.5.1泛素化修饰组研究的挑战508
12.5.2泛素化蛋白的富集策略509
12.5.3泛素化蛋白的分离515
12.6泛素化蛋白的鉴定、定量和验证518
12.6.1大规模泛素化蛋白质组的鉴定和定量519
12.6.2泛素化蛋白的验证方法522
12.6.3泛素化底物的筛选策略524
参考文献527
第13章糖基化蛋白质组学534
13.1概述534
13.1.1糖基化修饰结构特征534
13.1.2N-糖基化修饰535
13.1.3O-糖基化修饰537
13.1.4β-N-乙酰葡糖胺修饰539
13.1.5其他类型糖修饰539
13.1.6糖基化修饰的物种差异539
13.2糖基化蛋白质组学研究方法542
13.2.1糖基化修饰鉴定的技术挑战542
13.2.2糖链/糖肽制备技术544
13.2.3糖修饰蛋白/肽段富集方法546
13.2.4糖修饰蛋白/肽段鉴定方法550
13.2.5糖修饰蛋白/肽段质谱解析软件发展561
13.3糖基化修饰在生理病理过程中的作用564
13.3.1糖基化修饰与生物标志物564
13.3.2糖基化修饰参与调控生物学功能566
13.4总结567
参考文献568
第14章乙酰化蛋白质组学576
14.1Nα-乙酰化577
14.1.1N端赖氨酸乙酰转移酶577
14.1.2N端乙酰转移酶的组成和特异性577
14.1.3N端乙酰化的功能578
14.1.4N端乙酰化研究技术580
14.2Nε-乙酰化581
14.2.1赖氨酸乙酰转移酶581
14.2.2赖氨酸去乙酰化酶581
14.2.3赖氨酸乙酰化结构域582
14.3非酶催化的赖氨酸乙酰化583
14.4乙酰化的起源与进化584
14.5乙酰化的化学计量学584
14.6乙酰化的交叉调控585
14.7赖氨酸的修饰585
14.8蛋白质乙酰化的病理功能586
14.8.1乙酰化与植物病害587
14.8.2乙酰化与神经退行性疾病587
14.8.3乙酰化与病毒感染587
14.8.4乙酰化与代谢类疾病588
14.8.5乙酰化与癌症588
14.9乙酰化蛋白质组学技术592
14.10植物乙酰化蛋白质组学594
14.11乙酰化蛋白质组学目前存在的问题595
参考文献595
第15章热带作物蛋白质组606
15.1热带作物概述606
15.1.1巴西橡胶树607
15.1.2木薯609
15.1.3香蕉613
15.1.4甘蔗614
15.1.5其他热带作物614
15.2主要热带作物基因组研究进展614
15.2.1巴西橡胶树和橡胶草基因组614
15.2.2木薯基因组617
15.2.3香蕉基因组618
15.2.4甘蔗基因组620
15.2.5其他热带作物基因组621
15.3热带作物蛋白质组主要实验技术体系622
15.3.1植物蛋白提取主要技术622
15.3.2热带作物蛋白提取技术改进和优化623
15.3.3高温高湿地区双向电泳技术改进措施624
15.3.4热带作物蛋白凝胶染色技术改进及应用624
15.4巴西橡胶树蛋白质组研究625
15.4.1胶乳蛋白质组研究进展626
15.4.2橡胶粒子蛋白质组628
15.4.3乳清及死皮发生蛋白质组634
15.4.4黄色体蛋白质组635
15.4.5乙烯刺激胶乳增产的蛋白质组637
15.4.6树皮和木质部蛋白质组639
15.4.7叶片和其他组织蛋白质组639
15.4.8橡胶草胶乳和成熟根蛋白质组640
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