第一章 绪论
第一节 生物催化工程
一、生物催化工程的发展历程
二、生物催化工程的优势和挑战
三、生物催化工程的内涵与外延
第二节 生物催化工程常用软件与数据库
一、基因、蛋白质数据库模块
二、质粒/蛋白分析、引物设计、序列比对模块
三、化合物、蛋白质结构分析及分子对接模块
四、分子动力学、量子力学模块
五、数据处理及图形绘制模块
第三节 生物催化在医药工业中的应用
一、生物催化在医药工业中应用的优势
二、生物催化在医药工业中的应用实例
第四节 氨基酸及其衍生化
一、氨基酸概述
二、氨基酸产业现状
三、氨基酸产业发展观念和应用观念转变
四、氨基酸酶法衍生化的研究进展
参考文献
第二章 生物催化剂的理性设计与定向进化
第一节 生物催化剂的挖掘与筛选
一、生物催化剂筛选的一般策略
二、从实体库中筛选生物催化剂
三、从数据库中挖掘和筛选生物催化剂
第二节 生物催化剂结构解析策略
一、利用X射线晶体衍射技术解析生物催化剂结构
二、核磁共振波谱法解析生物催化剂的结构
三、生物催化剂结构研究的其他方法
第三节 酶催化机理解析的计算方法
一、酶催化反应的中间复合物学说和过渡态理论
二、密度泛函理论
三、量子力学和分子力学计算
第四节 生物催化剂的定向进化技术
一、非理性设计
二、半理性设计
三、理性设计
参考文献
第三章 人工酶的构建与应用
第一节 人工酶的研究进展
一、人工酶和蛋白质工程
二、人工酶的学科内涵
第二节 人工酶的两大核心挑战
一、设计效率更接近自然系统的高活性酶
二、扩大人工酶可催化的化学反应范围
第三节 人工酶的设计与构建方法
一、引入金属辅因子
二、引入非经典氨基酸
三、人工光酶的设计与构建
四、基于关键过渡态的计算设计
参考文献
第四章 多酶级联催化工程
第一节 多酶级联反应的概念和类型
一、多酶级联反应的概念
二、多酶级联反应的类型
第二节 多酶级联反应的设计和构建
一、多酶级联反应的设计原则
二、多酶级联反应的设计和构建方法
三、辅因子循环体系的设计和构建
第三节 提升多酶级联反应效率的方法
一、底物适配性优化
二、反应协同性优化
三、环境兼容性优化
第四节 多酶级联反应的应用
一、C-H键功能化形成C-X键
二、大宗化学品高值化
参考文献
第五章 生物催化氨基酸氨基的衍生化技术
第一节 转化α-氨基为羰基合成α-酮酸
一、概述
二、L-氨基酸脱氨酶转化L-亮氨酸/L-异亮氨酸生产酮亮氨酸酮异亮氨酸
三、L-氨基酸脱氨酶转化L-缬氨酸生产α-酮缬氨酸
四、L-氨基酸脱氨酶转化L-苯丙氨酸生产α-苯丙酮酸
五、甘氨酸氧化酶转化甘氨酸生产乙醛酸
六、L-谷氨酸氧化酶转化L-谷氨酸生产以-酮戊二酸
第二节 转化（S）-氨基为（R）-氨基合成D-氨基酸
一、概述
二、三酶级联转化生产D-苯丙氨酸
三、四酶级联转化L-酪氨酸生产D-对羟基苯甘氨酸
第三节 转化α-氨基为羟基合成a-羟基酸
一、概述
二、多酶级联转化L-甲硫氨酸生产羟基甲硫氨酸
第四节 转化α-氨基为β-氨基合成β-氨基酸
一、概述
二、双酶级联转化富马酸生产β-丙氨酸
参考文献
第六章 生物催化氨基酸α-羧基的衍生化技术
第一节 α-羧基酯化合成氨基酸酯
一、概述
二、固定化胰蛋白酶提高N-苯甲酰-DL-精氨酸酯的合成能力
第二节 α-羧基酯化合成多肽
一、概述
二、不同醋基对丙氨酸单体聚合的影响
三、不同甘氨酰单体酯基对
合成的影响
四、不同单体酯某对共聚的影响
五、丙氨酸-甘氨酸共聚物Poly（Ala-co-Gly）的表征
第三节 α-羧基消除生成伯胺
一、概述
二、精氨酸脱羧酶制备胍基丁胺
三、肌基丁胺的大规模制备
参考文献
第七章 生物催化氨基酸侧链的衍生化技术
第一节 概述
一、侧链羟基化
二、侧链脱羟基化
三、侧链水解
四、侧链酰基化
五、C-C加成
第二节 色氨酸侧链羟基化合成5-羟色氨酸
一、概述
二、大肠杆菌中原核苯丙氨酸-4-羟化酶（P4H）的生物勘探和重建
第三节 侧链脱羟基化生成非蛋白氨基酸
一、概述
二、苏氨酸侧链脱羟基化生成L-2-氨基丁酸
第四节 侧链水解生成非蛋白氨基酸
一、概述
二、精氨酸侧链胍基水解制备L-鸟氨酸和L-瓜氨酸
第五节 氨基酸侧链的酰基化
一、概述
二、磷脂酶D催化丝氨酸生产磷脂酰丝氨酸
第六节 C-C加成反应生成非蛋白氨基酸
一、L-丝氨酸羟甲基转移酶催化Cα加成反应合成a-二烷基-α-氨基酸
二、苏氨酸醛缩酶Cβ-立体选择
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