第16讲（149）

对随机和准随机氨基酸序列，可以期望有哪种二级结构？准随机长序列的稳定空间结构的域构造*有可能。蛋白质结构细节的准玻尔兹曼统计。准玻尔兹曼统计来自于对稳定的蛋白质结构的物理性选择。结构元件的稳定性对球状蛋白未破坏的空间结构的一级结构的选择严格性的影响，或者说：为什么一种蛋白质结构经常出现，而其他的很罕见，在大蛋白质球中心哪一种结构，α或β，更值得期待？“熵性缺陷”与“能量缺陷”之间的联系。球状蛋白是作为“中选”的随机肽链而出现的吗？蛋白质工程中“蛋白质有利的”随机序列的选择。

蛋白质分子中的协同转变

第17讲（两倍）（163）

蛋白质的变性。天然解折叠的蛋白质。协同转变。蛋白质变性的可逆性。球状蛋白的变性是“全或无”型转变。“全或无”型转变的范特霍夫（van?t hoff）判据。热变性和冷变性。蛋白质分子的相状态图。变性蛋白质看上去怎么样？线团与熔球。熔球的不均匀性。“普通”高分子聚合物球体膨胀时不存在“全或无”型的相变。

第18讲（179）

为什么球状蛋白的变性是“全或无”型转变？蛋白质核心的紧凑拼装包的解体和侧链基团的解放。溶剂渗入到变性蛋白质中，熔球的破坏，变性蛋白质链随着溶剂力的增强而解折叠。蛋白质链的自然折叠与它的其他球状折叠之间的能隙：蛋白质链与随机高分子同聚物的主要物理差别。“中选的”高分子杂聚物（有能隙）与随机高分子共聚物在熔化时的差别。

·xiii·
第19讲（189）

蛋白质结构在体内（in vivo）和在体外（in vitro）的形成。在体内自动折叠中的辅助机制：共翻译折叠，分子伴侣及其他。自发的自动折叠在体外有可能。“levinthal佯谬”。非细胞系统中的蛋白质折叠实验，以及关于单词“在体外（in vitro）”的不同理解。蛋白质自动折叠的分级机制。许多蛋白质中发现了亚稳的（积聚的）折叠中间体。熔球——通常（但并非必须）在天然条件下观察到的蛋白质折叠中间体。某些蛋白质的*简单（单步骤）折叠，没有任何积聚的亚稳中间体。膜蛋白的自动折叠。

第20讲（201）

小蛋白质的单步骤折叠。过渡态理论。在实验上寻找和研究蛋白质折叠中的不稳定过渡态。天然蛋白质结构的折叠核。蛋白质工程上用体外方法对它们的实验观察。蛋白质折叠的成核机制。

第21讲（211）

“levinthal佯谬”的解决：快速折叠路径网络自动引导肽链达到稳定结构。为此必需的只是在肽链的天然折叠和其他球状折叠之间存在明显的能隙。对几种蛋白质［塞尔平（serpins）和普利昂（prion）］中形成稳定结构异常慢速的讨论。蛋白质“能景”的概念。蛋白质结构：自组织物理学和自组织链的自然选择。

蛋白质结构的预测与设计

第22讲（226）

根据氨基酸序列预测蛋白质结构的需求。根据序列同源性对蛋白质结构和功能的“识别”。蛋白质家族的一级结构谱（profile）。蛋白质结构的关键区域和功能位点。蛋白质链的稳定空间结构的释出。蛋白质结构的“模板”。我们总是被迫根据作用于链中的部分相互作用判断预测得的蛋白质结构。结果：概率性预测。使多肽二级结构稳定和破坏的相互作用。非球状多肽的二级结构的计算。蛋白质二级结构的预测。

第23讲（238）

根据氨基酸序列预测蛋白质空间结构的方法概述。蛋白质结构数据库。远同源链的通用折叠预测降低了蛋白质结构识别中的不确定性。结构基因组学和蛋白质组学。生物信息学。蛋白质工程和蛋白质设计。蛋白质结构设计中的初步成功。

·xiv·
蛋白质功能的物理学原理

第24讲（两倍）（252）

蛋白质功能与结构。基本功能。结合蛋白：dna结合蛋白，免疫球蛋白。酶。活性中心:球形酶功能的“缺陷”。蛋白质的硬度对基本酶功能很重要。催化和底物结合中心。抑制作用。辅因子。多价离子。酶催化的机制。例子：丝氨酸蛋白酶。催化中的过渡态理论及蛋白质工程方法对其的证明。抗体酶。催化作用的特异性。“钥匙?锁”概念。

第25讲（268）

功能的组合。底物从一个活性中心到另一个活性中心的转移。“双层筛”增加功能特异性。蛋白质结构对它的基本酶活性的相对独立性。蛋白质结构与其环境的可见联系。蛋白质基本功能与其结构的匹配。诱导契合。蛋白质域的活动性。蛋白质域在进化中的移动。域结构：激酶，脱氢酶。变构：阳离子中心的相互作用。蛋白质功能的变构调节。变构与蛋白质四级结构。血红蛋白与肌红蛋白。肌肉收缩机制。肌丝行走。

后记（282）

译后记（283）

推荐文献（284）

练习、解答与评注（286）

索引（328）

彩色立体插图

蛋白质物理 作者简介

俄罗斯科学家A.V. 芬克尔施泰因（Alexei V Finkelstein）和O.B. 普季岑（Oleg B Ptitsyn）是世界著名的从事蛋白质物理研究的俄罗斯科学院院士，他们在某些领域特别是关于蛋白质折叠的工作，非常卓越，例如，蛋白质结构SCOP分类法、“熔球”概念和“穿线法”方法最初都是由他们及其学生提出来的。

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