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本书为一部反映生命科学最前沿领域的综述性文集，内容涉及细胞生物学、免疫学、药物化学、蛋白质组学，以及现代生物学的新技术与新方法等，共12篇文章。这些文章由《新生物学丛书》7位编委组稿并遴选，各地大学及研究所相关领域的领军科学家撰写，因此体现了这些领域的最新研究成果，以及前沿生命科学的发展现状。《新生物学年鉴》每年出版一本，记录生命科学的发展与进步。 本书适合各相关领域的高年级本科生、研究生、专业研究人员学习参考。对于希望了解生物学发展现状的科研爱好者，本书也可作为很好的阅读材料。
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目录
TGF-β细胞信号转导及其调控
1. 前言
2. TGF-β家族
2.1 TGF-β家族细胞因子
2.2 TGF-β细胞因子的合成与分泌
3. TGF-β受体
3.1 TGF-β受体家族
3.2 配体受体结合以及受体复合物的形成
3.3 配体受体结合的特异性与多样性
3.4 受体的活化
4. Smad蛋白
4.1 Smad蛋白家族
4.2 R-Smad活化与信号转导
4.2.1 R-Smad与受体的瞬时结合与活化
4.2.2 Smad复合物形成与信号转导
4.3 受体-Smad信号转导的特异性与多样性
4.3.1 受体-Smad相互作用的特异性与多样性
4.3.2 不依赖于Smad4的Smad信号转导
5. 非Smad信号转导通路
6. TGF-β/Smad细胞信号转导通路的精细调控
6.1 TGF-β家族细胞因子的活性控制
6.2 辅助受体控制TGF-β配体受体相互作用
6.3 受体复合物调控
6.4 受体磷酸化与受体活性调控
6.5 受体内吞
6.6 受体蛋白稳定性调控
6.7 I-Smad及其对TGF-β信号的负反馈调控
6.8 Smad活化过程的调控
6.9 Smad蛋白磷酸化调控
6.10 Smad的泛素化修饰及其蛋白质稳定性调控
6.11 其他蛋白质翻译后修饰对Smad活性的影响
6.12 Smad的核质穿梭
7. Smad蛋白的的转录调控作用
7.1 Smad作为转录因子
7.2 Smad与其他转录因子和辅助蛋白的协同作用
7.3 Smad通过表观遗传途径调控转录
8. 总结与展望
参考文献
Wnt信号通路及其生物学功能
1. 经典Wnt信号转导的分子框架
1.1 Wnt蛋白与受体
1.2 Wnt信号从细胞外传递至细胞内的过程
1.2.1 Wnt信号膜质传递过程中的两个分支
1.2.2 LRP5/6信号转导体
1.2.3 Axin上膜后的信号传递事件
1.3 信号在细胞质中的传递
1.3.1 降解β-catenin的降解复合物
1.3.2 调节降解复合物的其他分子
1.3.3 Wnt信号抑制降解复合物的可能机制
1.3.4 β-catenin非磷酸化依赖的降解
1.3.5 β-catenin泛素化修饰小结
1.4 Wnt信号在细胞核中的传递
1.4.1 与β-catenin相互作用的转录因子家族
1.4.2 β-catenin/TCF/LEF复合物转录激活的分子机制
2. 非经典Wnt信号通路概述
3. Wnt信号转导通路的生物学功能
3.1 Wnt信号在胚胎发育过程中的作用
3.1.1 体轴建立
3.1.2 胚层分化
3.1.3 组织、器官的形成和再生
3.1.4 细胞命运决定
3.2 Wnt 信号转导通路与疾病
4. 结束语
参考文献
端粒信号调控机制研究进展
1. 端粒生物学概述
2. 端粒结构及功能
2.1 端粒序列及特殊结构——端粒G四链体
2.2 端粒功能紊乱激活的信号通路——p53通路和p16通路
2.3 端粒长度调节干细胞的多能性
3. 端粒调控蛋白网络
3.1 端粒蛋白复合体
3.1.1 TRF1与TRF2
3.1.2 POT1与TPP1
3.1.3 TIN2
3.1.4 RAP1
3.2 端粒蛋白复合体相关蛋白的信号转导调控网络
4. 端粒酶及其相关信号通路
4.1 端粒酶延伸端粒的机制
4.2 端粒酶催化亚基hTERT转录调控
4.2.1 端粒酶催化亚基hTERT的启动子
4.2.2 端粒酶催化亚基hTERT 转录的组蛋白修饰调控
4.2.3 转录因子调控端粒酶催化亚基hTERT 转录
5. 端粒长度维持的替代机制——端粒重组
6. 端粒酶、端粒相关蛋白与人类疾病
7. 展望
7.1 基础研究方面
7.2 应用治疗方面
参考文献
神经可塑性研究进展
1. 兴奋性突触的长时程可塑性
2. 抑制性神经环路的可塑性
3. 突触可塑性的调制
4. 神经细胞兴奋性的可塑性
5. 神经胶质信号的可塑性
6. 可塑性异常与和神经精神障碍
7. 神经网络活动与可塑性
8. 研究展望
参考文献
认知神经科学研究十年回顾
1. 视觉
1.1.1 V1与LGN 神经元的时空调谐属性
1.1.2 非经典感受野
1.1.3 初级视皮层对边缘归属的神经表征
1.1.4 初级视皮层对物体大小的表征
1.1.5 初级视皮层活动对视觉显著图的预测
1.2 高级皮层的信息反馈
1.3 视觉系统的运动信息加工
1.4 面孔知觉的加工
1.4.1 面孔整体加工能力对面孔识别能力的预测
1.4.2 FFA和OFA静息活动的研究
1.4.3 行为遗传学对面孔识别的研究
1.4.4 遮挡面孔加工的神经机制
1.5 视知觉拓扑理论
1.6 视觉空间参照系的研究
1.7 跨模态研究
1.8 知觉学习与视觉系统的可塑性
1.8.1 知觉学习的特异性
1.8.2 知觉学习与高级过程
1.8.3 视觉系统障碍（弱视） 的训练与恢复
1.9 视觉系统的老化
1.10 眼内压升高与视觉系统功能变化
2. 听觉
2.1 听觉频率
2.1.1 听觉频率跟随反应
2.1.2 超声波通信
2.2 听觉加工机制
2.2.1 声音的知觉整合
2.2.2 汉语听觉认知研究
2.3 听觉临床研究
2.3.1 耳鸣的神经机制
2.3.2 惊反射研究
2.3.3 听觉加工老龄化研究
3. 语言
3.1 汉语加工的认知机制
3.2 语言影响知觉的机制研究
3.3 语言认知障碍
4. 学习与记忆
4.1 模式动物果蝇的学习记忆
4.2 神经元网络的记忆编码
4.3 记忆的行为研究
4.4 预防及治疗记忆障碍的药物筛选
5. 思维与决策
5.1 顿悟
5.2 决策
6. 情绪与社会认知
6.1 情绪
6.2 自我构念
参考文献
抗病毒天然免疫的分子调控机制
1. 概述
2. 病毒感染的识别：模式识别受体
2.1 TLR对病毒PAMP 的识别
2.1.1 TLR3
2.1.2 TLR7和TLR8
2.1.3 TLR9
2.2 RLR对病毒PAMP的识别
2.3 细胞质DNA受体对病毒PAMP的识别
3. 模式识别受体介导的信号通路
3.1 TLR 介导的信号通路
3.1.1 MyD88依赖的信号通路
3.1.2 TRIF依赖的信号通路
3.2 RLR介导的信号通路
4. 抗病毒信号通路的调控机制
4.1 蛋白质修饰
4.1.1 泛素化修饰
4.1.2 SUMO化修饰
4.1.3 ISG16修饰
4.2 调节信号传递复合物组装
4.3 阻断信号分子间相互作用
4.4 病毒蛋白对天然免疫反应的调节
4.5 抗病毒信号通路的其他调节机制
5. 总结与展望
参考文献
白介素17家族细胞因子在炎症性疾病中的功能与机制研究进展
1. IL-17细胞因子和IL-17受体家族
1.1 IL-17家族细胞因子
1.1.1 IL-17A和IL-17F
1.1.2 IL-17E (IL-25)
1.1.3 IL-17B、IL-17C和IL-17D
1.2 IL-17受体家族
1.2.1 IL-17RA (IL-17R)
1.2.2 IL-17RB (Evi27，IL17RH1)
1.2.3 IL-17RC
1.2.4 IL-17RD和IL-17RE
2. 国内IL-17家族细胞因子研究进展
2.1 TRAF3通过抑制IL-17受体信号转导来控制EAE的发病
2.2 IL-17刺激导致媒介分子Act1的降解以及随后的IL-17信号传导脱敏现象
2.3 MicroRNA miR-23b抑制IL-17相关的自身免疫性疾病
2.4 IL-17RE作为IL-17C的特异性受体介导宿主的抗感染黏膜免疫
2.5 MicroRNA miR-326通过调控Th17细胞的分化来控制多发性硬化症的病理
2.6 神经干细胞通过调控Th17细胞的分化来控制EAE的发病
2.7 真皮的γδT细胞在IL-17介导的皮肤炎症中的功能
3. 结语与展望
参考文献
光合作用光反应中的重要蛋白质及复合物的结构生物学研究进展
1. 简介
2. 非放氧光合作用
2.1 反应中心RC
2.2 捕光天线
2.2.1 外周捕光天线(LH2、LH3)
2.2.2 RC-LH1
2.3细胞色素bc1复合物
3. 放氧光合作用
3.1 光系统Ⅱ
3.1.1 蓝细菌PSⅡ
3.1.2 捕光天线
3.2 细胞色素b6f复合物
3.3 光系统Ⅰ
3.3.1 蓝细菌PSⅠ
3.3.2 高等植物PSⅠ
3.4 ATP合成酶
3.4.1 F1-ATPase
3.4.2 FO-ATPase
4. 结语
参考文献
NSF蛋白解聚SNARE复合体机制的研究进展
1. NSF的功能
1.1 NSF在囊泡转运途径中的作用
1.1.1 囊泡转运
1.1.2 研究历史
1.2 NSF的其他底物
2. NSF的生化研究
2.1 NSF包含N、D1和D2三个结构域,各自发挥不同功能
2.2 NSF的ATPase活
2.3 NSF的D1结构域中的关键氨基酸残基
3. NSF的结构研究
3.1 NSF的寡聚化研究
3.2 NSF-D2的晶体结构研究
3.3 NSF-D1的结构模型
3.4 NSF-N的晶体结构研究
3.4.1 “three-inthree-out”模型
3.4.2 N端结构域构象变化模型
3.5 NSF六聚体的结构研究
4. 20S复合体的结构研究
5. NSF解开SNARE复合体的可能机制
参考文献
定量蛋白质组学
1. 代谢标记
1.1 基本原理
1.2 SILAC技术方法最新进展
1.2.1 super-SILAC
1.2.2 trans-SILAC
1.2.3 pulsed-SILAC
1.2.4 SiLAD
1.2.5 SILAM
1.2.6 SILAC与其他技术的联合应用
1.3 SILAC应用实例
1.3.1 蛋白质周转速率的规模化测定
1.3.2 疾病发生分子机制研究中应用
2. 化学标记
3. 酶催化标记
4. 稳定同位素标记与绝对定量
5. 无标记定量技术
5.1 无标记定量实现的流程
5.2 无标记定量的实现模式
5.2.1 数据预处理及谱峰检测
5.2.2 定量信息提取
5.2.2.1 信号强度法
5.2.2.2 图谱计数法
5.2.3 保留时间对齐
5.2.4 数据归一化
5.2.5 蛋白质丰度比计算
5.2.6 统计学分析
5.3 问题与展望
6. 基于凝胶电泳的定量蛋白质组学研究技术
7. 总结
参考文献
基因编码的非天然氨基酸：蛋白质研究的新工具
1. 扩展遗传密码子的原理
1.1 遗传密码子的多样性与密码子的自然进化
1.2 利用终止密码子来编码非天然氨基酸
2. 扩展遗传密码子的应用
2.1 在原核细胞的蛋白质中引入非天然氨基酸
2.2 在真核细胞的蛋白质中引入非天然氨基酸
2.3 四联体密码子与核糖体改造
2.4 细胞内引入非天然氨基酸的其他生物学方法
3. 扩展遗传密码子的成功应用举例
4. 扩展遗传密码子研究的展望
5. 总结
参考文献
药物化学研究进展
1. 前言
2. 现代生物科学和生物技术的发展极大地促进了药物新靶标的先导化合物的发现
2.1 具有我国民族特色的重要天然物质不断被发现
2.2 结构新颖的天然产物极大地推动了我国药物新机制、新靶标的发现
3. 现代分离手段和技术促进了天然活性分子的快速发现,极大地提高了结构新颖、生物活性独特的候选药物发现的效率
3.1 抗老年痴呆一类新药芬克罗酮的发现
3.2 土槿皮乙酸类血管生成抑制剂的发现研究
3.3 聚酮类免疫抑制剂的发现研究
3.4 Ⅱ型糖尿病新药先导化合物———木榄环六硫醇(MP-1) 的发现研究
4. 现代合成手段的提高推动了一批具有重要生物活性的天然或非天然物分子首次全合成
4.1 秦勇等完成抗肿瘤天然产物(±)-minfiensine和(±)-vincorine等的全合成
4.2 杨震等首次完成具有多重生物活性天然产物SchindilactoneA的合成(Xiaoetal.,2011)
4.3 马大为等完成海洋天然产物PapuamideB 的全合成(Xie etal.,2008)
5. 通过有机合成方法学的突破,高效构建了具有类药性优势骨架化合物库,大大促进了新药筛选的效率
5.1 高效快速地构建活性化合物库,加速了药物早期发现和评价
5.2 多样性导向的组合化合物库的构建,大大加速新靶标药物发现的效率
6. 通过发展药物结构优化设计理念,结合计算机辅助药物设计和早期评价技术,成功研发了一批具有我国自主知识产权的药物
6.1 抗菌新药盐酸安妥沙星的研发
6.2 非甾体抗炎新药艾瑞昔布的研发
6.3 抗Ⅱ型糖尿病新药太罗的研发
6.4 抗肿瘤药物盐酸埃克替尼的研发
6.5 治疗轻、中度急性缺血性脑卒中药物丁苯酞的研发
参考文献
参考文献
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