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蛋白质分析与数学： 生物医学与医药卫生中的定量化研究（上册）


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蛋白质分析与数学： 生物医学与医药卫生中的定量化研究（上册）
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  • 书号：9787030408402
    作者：沈世镒,胡刚等
  • 外文书名：
  • 装帧：平脊精装
    开本：B5
  • 页数：544
    字数：665
    语种：
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2014/6/30
  • 所属分类：
  • 定价： ￥198.00元
    售价： ￥118.80元
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本书第一部分是建立ID的内容体系与研究方法.确定它的理论依据、存在意义与基本方法。把蛋白质一级结构数据库看作一个生命语言的文库，并由此作它的语义与语法分析。第二、三部分的对蛋白质空间结构分分析。对此问题由两部分组成，即三维结构与空间形态结构部分。它们的研究目标相同,但思路与方法不同,它们都是大规模空间质点系的结果分析，但所采用的几何模型与计算方法不同。第四部分是在空间结构分析的基础上作它们的动力学分析，把信息动力学与分子动力学相结合的综合研究。第五部分是应用部分，针对多种具体的蛋白质（如血红蛋白、抗体与免疫球蛋白、酶与神经元蛋白等）与一些热点问题进行分析。
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    第一部分概论
    第1章生物信息学与信息动力学3
    1.1生物信息学与定量化研究3
    1.1.1定量化的研究目标、内容与途径3
    1.1.2不同学科的作用与贡献5
    1.1.3生物信息学概论7
    1.1.4生物信息学的近期发展与未来动向10
    1.2第二、三代测序技术13
    1.2.1第一代核酸序列测量技术的发展原理13
    1.2.2第二代测序技术的原理与特征15
    1.2.3第二代测序平台16
    1.2.4第二代测序的应用18
    1.2.5测序技术的临床应用及展望20
    1.3信息动力学概述22
    1.3.1ID的目的与意义22
    1.3.2ID与物理学、生物学的关系24
    1.3.3对数据库的说明28
    1.4ID的基本原理与方法31
    1.4.1ID的基本方法之一：信息统计法31
    1.4.2几种重要类型的IDF33
    1.4.3由IDF产生的词法分析35
    1.4.4ID的基本方法之二：组合分析法39
    1.4.5点线图的基本知识43
    1.5话义分析概要46
    1.5.1词与词法分析要点46
    1.5.2词与句的关系数据库48
    1.5.3由关系数据库做有关语法问题的讨论50
    1.5.4词与句的网络结构52
    1.5.5PIDF的因子分解理论53
    1.5.6PIDF的运动分析与其他类型的分析56
    第2章蛋白质一级结构数据库的ID的计算与分析59
    2.1蛋白质一级结构数据库的ID计算59
    2.1.1蛋白质结构分析概论59
    2.1.2 SP'06数据库的一般性质61
    2.1.3ID的计算结果与初步分析65
    2.2词法与句法分析72
    2.2.1词法分析72
    2.2.2词库口的极小化与极大化网络结构78
    2.2.3词与句的关系数据库81
    2.3相似蛋白质组的网络结构分析84
    2.3.1对相似蛋白质组的搜索计算84
    2.3.2相似蛋白质组的布尔网络结构89
    2.3.3利用相似蛋白质组做人造蛋白质的构造设计91
    2.3.4-些重要的小肽、寡肽与小蛋白95
    2.4蛋白质的IDF与PIDF分析102
    2.4.1计算结果与初步分析102
    2.4.2计算结果的初步统计分析104
    2.4.3协方差矩阵与相关矩阵的计算结果106
    第3章分子生物的参数控制系统与IDF的控制问题107
    3.1努子生物的参数控制系统107
    3.1.1-些基本概念107
    3.1.2对因子分解理论的补充说明108
    3.1.3生物参数控制系统的数学模型110
    3.1.4分子运动的动力学非线性控制系统112
    3.2数据阵列PIDF的运动分析113
    3.2.1PIDF运动分析的内容与意义113
    3.2.2数据阵列瓦。的运动方程115
    3.2.3所有瓦。数据阵列的运动区域119
    3.2.4驱动因子的运动分析123
    3.3蛋白质的判定问题123
    3.3.1训练集与检测集123
    3.3.2判定方法与它的依据125
    3.3.3蛋白质判定的计算结果与分析126
    3.3.4若干问题的分析与讨论127
    3.4蛋白质M-PIDF的频谱分析129
    3.4.1频谱分析概论129
    3.4.2M-PIDF的Fourier变换131
    3.4.3不同长度蛋白质的频谱结构分析133
    3.4.4蛋白质数据库的频谱分析136
    第4章预备知识141
    4.1分子的空间结构表示141
    4.1.1分子结构的描述与表达141
    4.1.2有关数学工具的说明142
    4.1.3分子官能团的组合与分解144
    4.2空间结构的稳定性分析145
    4.2.1分子官能团的稳定性的定义145
    4.2.2不稳定质点系的描述与参数类型148
    4.2.3分子空间结构的综合分析149
    4.3分子结构的点线图表示149
    4.3.1分子点线图的定义149
    4.3.2分子点线图的分解与组合153
    4.3.3几种典型稳定的分子官能团的图表示156
    4.3.4点线图的一些子图结构159
    4.3.5点线图的组合与分解162
    4.4活动坐标系理论165
    4.4.1活动坐标系的定义与性质165
    4.4.2洁动坐标系的构造166
    4.4.3分子点线图的其他坐标参数168
    4.4.4活动坐标系中的旋转变换理论169
    第5章四原子与多原子空间结构的几何模型171
    5.1四原子点的空间几何结构171
    5 .1.1空间四原子点的结构表示与它们的参数系171
    5.1.2基本参数系的相互关系173
    5.1.3四原子点的位相分析176
    5.1.4四原子点参数的稳定性问题177
    5.2多原子点结构分析的几何理论178
    5.2.1有关记号与类型178
    5.2.2五原子点的参数系179
    5.2.3若干特殊四原子或五原子点180
    5.2.4-般多原子点的参数系183
    5.3四原子点分子在溶液中的随机运动184
    5.3.1随机运动的基本特征184
    5.3.2四原子点在溶液中的随机运动模型与参数分析185
    5.3.3关于转动角度取值范围的讨论187
    5.3.4扭角取值范围移动后的效果讨论188
    第二部分蛋白质的三维结构分析
    第6章氨基酸的一般性质与它的分子官能团195
    6.1氨基酸概论195
    6.1.1氨基酸的化学成分与性质195
    6.1.2氨基酸的相互连接200
    6.1.3遗传密码子202
    6.2氨基酸的分子成分与结构特征分析204
    6.2.1氨基酸的分子结构模型204
    6.2.2氨基酸侧链中的非氢原子骨架图206
    6.2.3氨基酸侧链中非氢原子的层次函数表示208
    6.3氨基酸空间结构的分解与分析211
    6.3.1氨基酸中所有原子的表示211
    6.3.2氨基酸中存在基团的构造与类型213
    6.3.3氨基酸中的原子结构全图215
    6.4氨基酸中42种基本基团的结构计算216
    6.4.1墓本基团的结构类型216
    6.4.2对丙氨酸的结构分析与计算218
    6.4.3对其他氨基酸花盆结构的计算与分析219
    6.4.4甘氨酸中的原子结构220
    6.4.5脯氨酸的原子结构222
    第7章氨基酸中具有稳定空间结构基团的计算与分析225
    7.1重要基团的计算结果225
    7.1.1对氨基酸不变部分原子结构的计算与分析225
    7.1.2具有中心点基团的计算227
    7.1.3具有环形环的侧链结构229
    7.1.4氨基酸侧链中有关基团镜像的讨论232
    7.1.5在活动坐标系下的计算232
    7.2氨基酸与氨基酸侧链的运动与变化模型234
    7.2.1氨基酸的全着色图234
    7.2.2氨基酸侧链的参数表达237
    7.2.3扭角分布的计算结果238
    7.2.4扭角取值分布曲线类型的讨论239
    7.3扭角在不同层次与活动坐标系中的取值分布241
    7.3.1扭角在不同层次中的运动与变化241
    7.3.2关于镜像的分布计算与分析243
    7.3.3氨基酸侧链的珠链模型246
    7.3.4氨基酸侧链第2层非氢原子点的类型与分析247
    7.3.5氨基酸侧链第2层非氢原子点的运动状况在活动坐标下的表示250
    7.3.6计算结果与分析252
    7.3.7氨基酸其他层次原子的扭角类型与计算256
    7.4氨基酸侧链参数表达的因子分解260
    7.4.1氨基酸侧链参数表达的基本数据与它们的特征数计算260
    7.4.2参数表达的主因子分析263
    7.4.3因子分解的计算结果与分析265
    7.5氨基酸空间结构分析中的其他问题268
    7.5.1氨基酸中氢原子位置的预测268
    7.5.2氨基酸空间结构分析小结270
    7.5.3氨墓酸梢点的空间运动计算与分析272
    第8章蛋白质主链的三角形拼接带276
    8.1概论276
    8.1.1蛋白质三维结构概述276
    8.1.2主链三角形拼接带的类型与参数277
    8.1.3三角形拼接带的有关性质280
    8.1.4计算结果与分析281
    8.2对大、小三角形拼接带的结构分析283
    8.2.1小三角形拼接带的基本特征283
    8.2.2扭角分布与氨基酸的关系分析285
    8.2.3大、小三角形拼接带的关系分析289
    8.3三角形拼接带的其他性质292
    8.3.1三角形拼接带上下边的性质292
    8.3.2三角形拼接带的扭角转动293
    8.3.3三角形拼接带的平面展开295
    8.3.4计算公式与计算结果296
    8.3.5蛋白质主链小三角形拼接带的参数表达与因子分解297
    第9章主链的中位点曲线分析299
    9.1中位点曲线的定义与性质299
    9.1.1中位点曲线的定义记号与一般性质299
    9.1.2中位点曲线的有关参数的性质300
    9.1.3计算模型与结果303
    9.1.4初步统计分析结果304
    9.2利用中位点曲线对蛋白质二级结构关系的讨论306
    9.2.1蛋白质空间结构中的一些特殊结构306
    9.2.2中位点曲线在二级结构分析中的应用307
    9.2.3实例分析310
    9.2.4对血红蛋白的分析314
    9.3中位点曲线的特征分析319
    9.3.1中位点曲线的平面展开图的特征分析319
    9.3.2蛋白质中位点曲线的一些重要指标322
    9.3.3对蛋白质总体指标的计算结果与说明324
    9.4对计算结果的分析与说明327
    9.4.1对o螺旋结构的分析与判定327
    9.4.2对一些不同类型蛋白质实例的分析329
    第10章部分原子的空间结构分析331
    10.1二氨基酸序列中部分原子的空间绪构331
    10.1.1部分已知结论的回顾331
    10.1.2关于ACOH7N7A7六原子点的特性讨论333
    10.1.3部分原子点位置的预测335
    10.1.4二氨基酸序列双底座原子集合空间结构的讨论337
    10.1.5对三氨基酸序列中部分原子的计算339
    10.1.6出现脯氨酸的情形340
    10.2蛋白质中位点曲线的参数系数与蛋白质的判定算法之二342
    10.2.1由二肽或三氨基酸序列对中位点曲线转角扭角的计算342
    10.2.2二氨基酸序列的折叠系数分析344
    10.2.3蛋白质折叠系数的定义与计算347
    10.2.4蛋白质的判定条件之二与判定结果348
    10.3多氨基酸序列侧链的运动350
    10.3.1多氨基酸序列主链与侧链的关系图350
    10.3.2主要计算结果与初步统计分析352
    10.3.3两组六原子点的结构分析353
    10.3.4计算结果与分析355
    10.4侧链在活动坐标系中的运动分析359
    10.4.1二肽与三氨基酸序列的活动坐标系359
    10.4.2 B与r原子的运动坐标361
    10.4.3 B原子点与梢点r在不同二肽与三肽的不同类型364
    第11章结构域与侧链的修饰371
    11.1概论371
    11.1.1部分重复序列与结构域的构造问题371
    11.1.2侧链修饰的研究375
    11.1.3重复序列在蛋白质数据库中的表达376
    11.2在@螺旋中侧链的修饰377
    11.2.1 Q螺旋的结构模型377
    11.2.2计算结果379
    11.2.3计算结果的分析383
    11.3 p折叠与其他特殊结构的讨论分析388
    11.3.1口折叠的结构分析388
    11.3.2关于力结构的讨论392
    11.3.3蛋白质局部三维结构的综合讨论393
    11.4结构域与Model的结构特征问题394
    11.4.1结构域的类型与特征395
    11.4.2血红蛋白昀结构域395
    11.4.3蛋白质中的Model结构397
    11.4.4蛋白质三维结构的预测与CASP比赛399
    第三部分蛋白质结构的动力学分析
    第12章有关分子动力学的基础知识407
    12.1有关统计力学的一些基本知识407
    12 .1.1统计力学中的一些基本概念与公式407
    12.1.2原子与分子在溶液中的随机运动409
    12.1.3原子与分子之间的相互作用411
    12.1.4原子与分子之间的一些能量参数412
    12.2化学反应的基本知识415
    12.2.1原子与分子的特征与化学反应的基本方程415
    12.2.2化学反应的基本类型416
    12.2.3化学反应的基本规律418
    12.2.4化学反应中的能量分析419
    12.2.5化学反应中的动力学指标、平衡系数与反应速率420
    12.3几种重要的生物分子官能团与它们的化学反应424
    12.3.1-些重要的分子官能团424
    12.3.2几种重要的化学反应的类型与方程式426
    12.3.3化学反应的动力学特征分析428
    12.3.4催化反应简介430
    12.4水与溶液的分子动力学特征432
    12.4.1水分子的形态特征432
    12.4.2水分子与其他分子官能团的相互作用433
    12.4.3水与溶液分子的动力学435
    12.4.4与溶液有关的动力学指标436
    第13章蛋白质三维结构中的动力学问题439
    13.1蛋白质空间结构形成过程中动力学的几个基本观点439
    13 .1.1关于蛋白质空间结构形成过程的讨论439
    13.1.2自由能与结合能441
    13.1.3动力学模型中的基本特征443
    13.1.4运动方程的可计算性与收敛性问题446
    13.2关于白由能的讨论447
    13.2.1有关自由能定义的讨论447
    13.2.2用负KL-互熵作分子内部自由能定义的合理性问题449
    13.2.3KL-互熵的可计算性问题449
    13.2.4KL-互熵的近似计算452
    13.3KL-互熵的估计与计算453
    13.3.1简化计算的考虑依据453
    13.3.2计算结果与初步讨论分析454
    13.3.3蛋白质判定条件之三456
    13.3.4蛋白质的KL-互熵与PIDF的关系讨论458
    第14章蛋白质的分子动力学特征分析461
    14.1蛋白质分子动力学的特性要点461
    14.1.1蛋白质空间结构中的结合能461
    14.1.2蛋白质的活性特征分析462
    14.1.3蛋白质三维折叠速率与瞬时速率的因素分析465
    14.1.4蛋白质空间结构内部的结合能466
    14.2化学键的动力学特性467
    14.2.1化学键的一些基本特征467
    14.2.2蛋白质中化学键的类型分析469
    14.2.3其他非固定共价键的讨论472
    14.2.4非固定化学键的动力学475
    14.3氢键与范德华力的动力学特性476
    14.3.1氢键的形成条件与特征477
    14.3.2蛋白质中可能产生氢键的类型分析478
    14.3.3范德华力的动力学分析478
    14.4氨基酸与蛋白质中极性问题的讨论480
    14.4.1极性的一般理论480
    14.4.2氨基酸与蛋白质中部分原子的极性讨论482
    第15章对氢键、离子键与共价键的搜索、计算与讨论484
    15.1搜索计算方法与结果484
    15 .1.1对不同类型键的搜索与判别484
    15.1.2搜索与计算结果485
    15.1.3计算结果的初步分析486
    15.2对化学键与氢键的进一步分析488
    15.2.1对二硫键与离子键的分析489
    15.2.2关于非固定共价键的分析492
    15.2.3对氢键的朴充分析495
    15.3氨基酸的动力学倾向性因子与分子聚合团的分析496
    15.3.1氨基酸的动力学倾向性因子分析496
    15.3.2双氨基酸的动力学倾向性因子498
    15.3.3分子聚合团的定义与计算501
    参考文献507
    索引518
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