本書共分兩篇。第一篇“生命奧秘”，系統(tǒng)介紹了酶在揭示生命奧秘中的作用。內(nèi)容涵蓋了酶本質(zhì)認(rèn)識歷程、酶與物質(zhì)代謝、酶與能量代謝、細胞間交流和酶的調(diào)控、酶與遺傳信息傳遞。以酶學(xué)基礎(chǔ)知識為主線，結(jié)合眾多諾貝爾獎獲得者研發(fā)歷程等科學(xué)史內(nèi)容，揭示了酶在生命中的重要性。第二篇“健康長壽”，主要介紹了酶在工業(yè)生產(chǎn)和疾病治療中的應(yīng)用。內(nèi)容涵蓋了酶與基因工程、酶與基因編輯、酶與合成生物學(xué)、酶與藥物研發(fā)、酶抑制劑與腫瘤治療。以酶在醫(yī)藥領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用闡述了酶對于人類健康、長壽的巨大作用。
本書適合醫(yī)藥研發(fā)科技人員，生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、食品和制藥等院校的師生，對諾貝爾獎獲得者的研發(fā)歷程及對科學(xué)史有興趣的人群閱讀參考。

郭曉強，生理學(xué)博士，河北體育學(xué)院運動人體科學(xué)系教授。研究組蛋白甲基化在疾病發(fā)生中作用和機制，發(fā)表SCI收錄論文20余篇。此外還從事健康科普和生命科學(xué)史研究。
劉宇辰，博士，深圳市轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院副院長。從事基因編輯與膀胱癌研究，發(fā)表SCI論文50余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利12項。主持多項國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金。

“酶”在人體中直接影響、決定著人類的健康、長壽，“酶”的作用和發(fā)現(xiàn)貫穿了整個生命科學(xué)發(fā)展史，孕育出造福人類的基因工程，誕生了眾多諾貝爾獎。 本書包含眾多重要藥物的研發(fā)、上市過程，比如為人類帶來巨大福音的他汀類藥物、依那普利、西地那非、雞尾酒療法藥物等。 本書包含數(shù)十位生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、化學(xué)諾貝爾獎獲得者的科研、心路歷程。 閱讀本書可使您充分感悟偉大科學(xué)家由熱愛驅(qū)動投入相關(guān)科研領(lǐng)域并為之奮斗的執(zhí)著、專注、百折不撓與孜孜以求！ 讓您了解人生的真諦，掌握開啟成功之門的鑰匙。

生命是一個化學(xué)過程，由一系列化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成的新陳代謝是生命活動的基本體現(xiàn)。生命體內(nèi)相對溫和的環(huán)境限制了化學(xué)反應(yīng)速度，為適應(yīng)這一情況，生物催化劑———酶應(yīng)運而生。酶的存在保證了生命活動的有序進行，因此對酶的理解也就意味著對生命本身的理解和認(rèn)識。酶的重要性顯而易見，幾十項諾貝爾化學(xué)獎、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予了酶相關(guān)研究，進一步凸顯其重要性。1959年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲得者阿瑟·科恩伯格在自傳《酶的情人：一位生物化學(xué)家的奧德賽》中全面闡述了酶在生命過程中的多樣作用；在論文《十誡：DNA復(fù)制酶學(xué)的啟示》(Ten Commandments：Lesons from the Enzymology of DNA Replica-tion)中進一步提出依賴酶解決生物學(xué)問題，更加凸顯酶研究的重要性。
本書一方面介紹酶相關(guān)的科學(xué)知識，另一方面普及酶學(xué)相關(guān)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)歷程以及眾多科學(xué)家在此過程中的艱苦努力和重大科學(xué)貢獻。通過對酶學(xué)歷史和生物重要性的介紹而全面深入理解酶的價值和意義，同時還可熟悉和認(rèn)識科學(xué)發(fā)現(xiàn)方法論的一般知識。
本書旨在實現(xiàn)知識性與科普性的統(tǒng)一，用通俗易懂的語言描述酶的相關(guān)知識，力求讓讀者了解酶的作用機制，同時也明白其重要性。書中融入了重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和偉大科學(xué)家的故事，以幫助讀者更好地理解酶的背后故事。
本書是多位編者辛勤協(xié)作的結(jié)晶，盡管如此仍難免存在疏漏和不足之處，希望讀者能提出寶貴意見以便進一步改進。
本書出版得到河北體育學(xué)院和深圳市第二人民醫(yī)院的大力支持，在此表示誠摯的謝意。

郭曉強
2024年4月于河北體育學(xué)院

第一篇　生命奧秘 001
第一章　酶本質(zhì)認(rèn)識歷程 003
第一節(jié)　酶的基礎(chǔ)知識 003
第二節(jié)　酶體外活性的發(fā)現(xiàn) 005
第三節(jié)　輔酶的分離與鑒定 009
第四節(jié)　酶是蛋白質(zhì) 012
第五節(jié)　核糖核酸酶：結(jié)構(gòu)與功能完美統(tǒng)一 015
第六節(jié)　具有催化功能的 RNA 019
主要參考文獻 022

第二章　酶與物質(zhì)代謝 025
第一節(jié)　酶與糖酵解 025
第二節(jié)　氧化酶與物質(zhì)分解 027
第三節(jié)　代謝酶與循環(huán) 032
第四節(jié)　酶與糖原代謝 035
第五節(jié)　酶與脂類代謝 039
第六節(jié)　加氧酶的作用 042
第七節(jié)　單加氧酶與氧感知 044
主要參考文獻 048

第三章　酶與能量代謝 050
第一節(jié)　骨骼肌產(chǎn)熱和能量貨幣 050 
第二節(jié)　ATP生成與線粒體生物氧化 052
第三節(jié)　ATP合酶旋轉(zhuǎn)催化 055
第四節(jié)　鈉離子，鉀離子-ATP酶 060
第五節(jié)　ATP依賴的蛋白降解與泛素連接酶 063
第六節(jié)　ATP與分子馬達運動 068
第七節(jié)　運動和ATP利用 073
主要參考文獻 074

第四章　細胞間交流和酶的調(diào)控 077
第一節(jié)　腺苷酸環(huán)化酶與第二信使 077
第二節(jié)　蛋白激酶與蛋白磷酸酶 080
第三節(jié)　G蛋白：一種重要GTP水解酶 085
第四節(jié)　一氧化氮與鳥苷酸環(huán)化酶 089
第五節(jié)　神經(jīng)系統(tǒng)的蛋白激酶與磷酸酶 093
主要參考文獻 097

第五章　酶與遺傳信息傳遞 099
第一節(jié)　DNA聚合酶與復(fù)制 100
第二節(jié)　RNA聚合酶與轉(zhuǎn)錄 105
第三節(jié)　逆轉(zhuǎn)錄酶 111
第四節(jié)　肽酰轉(zhuǎn)移酶與翻譯 116
第五節(jié)　DNA修復(fù)酶與基因組完整性 121
第六節(jié)　端粒酶與DNA末端完整性 124
第七節(jié)　組蛋白修飾酶與基因表達調(diào)控 128
主要參考文獻 135


第二篇　健康長壽 139
第六章　酶與基因工程 141
第一節(jié)　限制性內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用 141 
第二節(jié)　酶與人工重組 DNA技術(shù) 147
第三節(jié)　DNA酶法測序 153
第四節(jié)　聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 158
第五節(jié)　酶與RNA干擾技術(shù) 163
第六節(jié)　酶的定向進化 166
主要參考文獻 171

第七章　酶與基因編輯 174
第一節(jié)　酶與同源重組 174
第二節(jié)　酶與基因打靶 176
第三節(jié)　嵌合酶策略 182
第四節(jié)　CRISRP-Cas9特異性酶剪切系統(tǒng) 185
第五節(jié)　基于CRISRP-Cas9酶切的基因編輯 190
主要參考文獻 194

第八章　酶與合成生物學(xué) 196
第一節(jié)　操縱子學(xué)說 197
第二節(jié)　基因表達振蕩 204
第三節(jié)　核酶調(diào)控 206
第四節(jié)　蛋白激酶調(diào)控 208
第五節(jié)　DNA體外酶法合成 213
主要參考文獻 216

第九章　酶與藥物研發(fā) 218
第一節(jié)　阿司匹林與環(huán)氧化酶 218
第二節(jié)　卡托普利與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶 222
第三節(jié)　他汀藥物與 HMG輔酶A還原酶 227
第四節(jié)　西地那非與磷酸二酯酶 233
第五節(jié)　抗病毒藥物與艾滋病治療 236
第六節(jié)　索非布韋與人丙肝病毒 RNA聚合酶 239
第七節(jié)　延緩衰老化合物與長壽相關(guān)酶 245 
主要參考文獻 249

第十章　酶抑制劑與腫瘤治療 252
第一節(jié)　格列衛(wèi)與白血病治療 252
第二節(jié)　酪氨酸激酶抑制劑與靶向治療 258
第三節(jié)　mTOR抑制劑與腎癌治療 263
第四節(jié)　芳香化酶抑制劑與乳腺癌治療 267
第五節(jié)　蛋白酶體抑制劑硼替佐米與骨髓瘤治療 270
第六節(jié)　PARP抑制劑與卵巢癌治療 272
第七節(jié)　磷脂酰肌醇3-激酶抑制劑與腫瘤治療 276
主要參考文獻 279


附錄 1　酶研究與諾貝爾獎 282

附錄 2　中英文對照 285