全国高等学校药学类专业规划教材是我国历史最悠久、影响力最广、发行量最大的药学类专业高等教育教材，为我国药学类专业的发展与人才培养做出了重要贡献。在广泛调研第八轮教材编写及使用建议的基础上，本次修订拟根据药学学科领域的新理论、新方法、新技术，以及新出台的国家政策法规、《中国药典》等对本轮教材进行更新，注重学生实践能力的提升，培养学生的创新能力和新药研发能力。同时，将思想政治教育纳入教材，激发学生的爱国主义情怀以及敢于创新、勇攀高峰的科学精神。为了顺应互联网 教育需求和我社数字资源的积累，本次修订将同步进行数字化资源建设。
本套教材于1979年出版第1版，至今已有43年的历史，历经八轮修订，通过几代药学专家的辛勤劳动和智慧创新，得以不断传承和发展，为我国药学类专业的人才培养作出了重要贡献。
《药学分子生物学》作为生物医药领域药学类及其相关专业的教材已经使用20 余年。根据2021 年在北京召开的全国高等院校药学类专业第九轮规划教材主编人会精神，教材仍坚持重点阐述基本理论、基本知识、基本技能，广泛借鉴各院校在使用本教材以及在教学实践中反馈的意见、建议，充分结合各院校药学、中药学等相关专业定位以及生物医学工程专业（服务于医疗器械行业的诊断试剂、无源器械等产业领域）特色方向与内涵，以分子生物学基本理论与技术为核心，拓展其在生物医药等领域的应用，我们开展了《药学分子生物学》（第6 版）的编写。本教材正文中不仅增加了学习目标、知识链接、思考题，同时数字内容提供了课件、动画、拓展阅读、目标测试等内容，以及与之配套的《药学分子生物学学习指导与习题集》（第2 版）。无论是内容还是形式，都力求全方位覆盖和创新。内容贴合前沿技术、方法和研究热点知识，突出实用性和理论性的结合，使教材具备相对系统、全面的药学分子生物学知识体系。
衷心感谢本教材前三版主编史济平教授及所有编委同仁的辛勤工作，确定主题并搭建具有特色的框架和内容体系，并建设成为十二五普通高等教育本科国家级规划教材。感谢本教材第4 版两位副主编杨保胜教授和颜真教授以及全体编委们的辛勤工作，在保留第3 版绝大部分内容体系的基础上，将教材知识框架总体上划分为基础篇与应用篇，侧重在应用篇适当增加分子生物学在药学领域应用方面的相关内容，教材也更名为《药学分子生物学》。同时，也感谢第5 版副主编杨保胜教授和黄泽波教授以及全体编写组成员，使得第5 版在第4 版的基础上，进一步完善和拓展了教材内容。
《药学分子生物学》（第6 版）全书共分为两篇十二章。第一篇药学分子生物学基础（第1~6 章）内容的广度与深度，定位为适用于化学药、中药、生物药、医疗器械、生物医药领域的药学、中药学等各类专业以及生物医学工程专业特色方向的本科生。本篇内容仍是以基因、复制、转录、翻译为主线，辅以基因损伤与修复、转录和翻译的调控等的基本理论、基本知识。同时，完善了目前生命科学研究的热点及其应用中具有广泛性的常用分子生物学技术，以及细胞信号转导等基础内容。第二篇药学分子生物学应用（第7~12 章）内容是以药物基因组学、药物转录组学、药物蛋白质组学、药物代谢组学为主线，辅以外源基因表达与生物技术药物的基本理论、基本知识、基本技术介绍。此外，生物信息学技术不仅在生物大分子的三维结构模建、功能预测、结构与功能关系等研究得以广泛应用，也在生物医药领域应用日趋活跃，并极大促进了新药研发、药物靶标发现与确认、个体化以及合理用药、疾病诊断新靶标筛选与确认以及多指标组合式检测体系应用等领域的发展。为此，本篇中对药物生物信息学也进行了适当的介绍。
《药学分子生物学》（第6 版）的编写规划以第5 版为基础，不仅进一步完善了分子生物学理论和技术在生物医药领域的研发与应用内容，而且适当更新补充了常用分子生物学技术内容，拓展了生物信息学基础与应用的深度和广度。编委是来自全国11 所高校相关研究方向的专家，每一章都凝聚了独特学术思想、教学心得，大家在百忙之中精心组织素材，斟字酌句编写，付出了大量努力，在此对全体编委的无私奉献深表谢意。同时，特别感谢副主编肖建英教授和崔荣军教授以及宋永波教授为此倾注的大量心血。沈阳药科大学以及人民卫生出版社也给予了热情关怀与大力支持，在此一并致以衷心感谢和崇高敬意。
由于编者的知识面、学术水平的局限，以及对分子生物学尤其对与生物医药各领域关系的认知有限，教材出现瑕疵、疏漏、片面乃至错误等不足之处在所难免，恳请使用本教材的广大同仁、师生与读者批评指正，以便再次印刷时修正。
张景海
2022 年12 月于北国药苑
沈阳市药学会理事，学术委员会委员，生化药学委员会主任委员，辽宁省药学会生化药学委员会副主任委员，沈阳药科大学学报编委，沈阳药科大学学位委员会委员。
绪论 / 1
一、 分子生物学的发展 / 1
二、 分子生物学研究的基本内容 / 3
三、 分子生物学与生物医药 / 5
第一篇 药学分子生物学基础
第一章 基因与基因组 / 10
第一节 基因 / 10
一、 基因的概念及分类 / 10
二、 基因的结构与功能 / 11
第二节 基因组 / 18
一、 原核生物基因组 / 18
二、 真核生物基因组 / 19
第三节 基因组学 / 24
一、 基因组学概述 / 24
二、 人类基因组计划 / 27
三、 基因组学与药物 / 28
第二章 DNA 的复制以及损伤与修复 / 29
第一节 DNA 复制 / 29
一、 DNA 复制的一般特征 / 29
二、 特殊类型复制 / 41
三、 阻止DNA 复制的药物 / 48
第二节 DNA 损伤 / 49
一、 DNA 损伤的类型 / 49
二、 DNA 损伤在药物评价中的应用 / 53
三、 DNA 损伤与菌种诱变 / 53
第三节 DNA 修复 / 54
一、 复制修复 / 54
二、 损伤修复 / 56
三、 复制后修复 / 57
四、 限制与修饰 / 59
五、 DNA 损伤修复系统与药物 / 59
第三章 转录及其调控 / 61
第一节 原核生物转录 / 61
一、 原核生物转录模板以及酶和相关因子 / 62
二、 原核生物转录过程 / 63
第二节 真核生物转录 / 66
一、 真核生物转录酶及相关因子 / 66
二、 真核生物转录过程 / 68
三、 真核生物RNA 成熟 / 69
第三节 转录调控 / 76
一、 原核生物转录调控 / 76
二、 真核生物转录调控 / 80
第四节 转录及其调控系统与药物 / 87
一、 结合DNA 影响转录的药物 / 87
二、 结合RNA 聚合酶的药物 / 88
第四章 翻译及其调控 / 89
第一节 蛋白质生物合成 / 89
一、 蛋白质合成体系 / 89
二、 蛋白质合成过程 / 94
三、 非核糖体肽链的合成 / 102
第二节 蛋白质合成后折叠与加工 / 103
一、 蛋白质合成后折叠 / 103
二、 蛋白质合成后加工 / 106
第三节 蛋白质转运与定位 / 108
一、 蛋白质转运 / 108
二、 蛋白质定位 / 111
第四节 蛋白质合成的调控 / 113
一、 蛋白质合成速率调节 / 114
二、 蛋白质降解速率调节 / 115
第五节 蛋白质合成及其调控系统与药物 / 116
一、 蛋白质合成系统与药物 / 116
二、 蛋白质合成调控系统与药物 / 117
第五章 细胞信号转导分子基础 / 121
第一节 信号转导的概述 / 121
一、 信号分子与受体 / 121
二、 信号转导的基本过程与细胞内信号转导相关分子 / 125
第二节 主要信号转导途径 / 127
一、 G 蛋白偶联受体信号转导途径 / 127
二、 酶偶联受体信号转导途径 / 133
三、 依赖于受调蛋白水解的信号转导途径 / 138
四、 胞内受体信号转导途径 / 140
第三节 细胞信号转导的特性 / 140
一、 信号转导的一过性与记忆性 / 140
二、 信号转导的放大效应与负性调控 / 141
三、 信号转导的交汇性与专一性 / 143
第四节 信号转导与分子靶向药物 / 146
一、 细胞信号转导与药物靶标 / 147
二、 细胞信号转导与靶向抗肿瘤药物 / 148
三、 细胞信号转导与其他靶向药物 / 149
第六章 常用分子生物学技术 / 152
第一节 PCR / 152
一、 PCR 基本原理 / 152
二、 PCR 反应体系 / 153
三、 重要的PCR 衍生技术 / 154
四、 PCR 在医药领域中的应用 / 156
第二节 分子杂交 / 157
一、 探针制备 / 157
二、 印迹技术 / 158
三、 生物芯片 / 160
第三节 基因敲除 / 162
一、 基因敲除一般原理 / 162
二、 基因敲除载体构建 / 163
三、 基因敲除载体导入胚胎干细胞 / 165
四、 筛选与鉴定 / 165
五、 基因敲除动物的产生 / 166
第四节 RNA 干扰 / 167
一、 RNA 干扰的发现 / 167
二、 RNA 干扰的作用机制 / 167
三、 RNA 干扰的作用特点 / 168
四、 siRNA 设计与制备 / 169
五、 RNA 干扰的生物学意义 / 169
第五节 CRISPR/Cas9 系统介导基因组编辑 / 169
一、 CRISPR/Cas 系统发现 / 170
二、 CRISPR/Cas 系统分类与结构组成 / 170
三、 CRISPR/Cas9 系统原理与作用机制 / 171
四、 CRISPR/Cas9 技术在医药领域中的应用 / 172
第六节 分子间相互作用分析技术 / 173
一、 染色质免疫共沉淀分析DNA 和蛋白质相互作用 / 173
二、 免疫共沉淀分析蛋白质和蛋白质相互作用 / 174
三、 表面等离子共振分析药物分子和靶蛋白相互作用 / 176
第二篇 药学分子生物学应用
第七章 药物基因组学 / 180
第一节 概述 / 180
一、 基因组学与药物基因组学 / 180
二、 单核苷酸多态性与单体型 / 182
三、 药物基因组学研究方法 / 185
第二节 药物基因组学的应用 / 187
一、 遗传变异与药物应答 / 187
二、 基因检测与合理用药 / 190
三、 药物靶分子发现和药物设计 / 195
四、 药物临床试验与药物审批 / 198
第八章 药物转录组学 / 203
第一节 概述 / 203
一、 转录组学与药物转录组 / 203
二、 转录组与基因组关系 / 204
三、 转录组学主要研究技术 / 204
第二节 药物转录组学的应用 / 215
一、 药物作用机制及其关联因素 / 215
二、 药物靶标候选基因筛查确认 / 216
三、 小分子核酸药物 / 216
四、 转录组学与中药现代化 / 218
五、 转录组学与代谢工程 / 218
第九章 药物蛋白质组学 / 220
第一节 概述 / 220
一、 蛋白质组学与药物蛋白质组学 / 221
二、 蛋白质组与转录组关系 / 222
三、 蛋白质组学主要研究技术 / 223
第二节 药物蛋白质组学的应用 / 234
一、 药物作用机制及其关联因子 / 234
二、 候选药物靶标筛查与确认 / 238
三、 基于药物靶标的药物设计 / 243
四、 动物新病理模型建立与评价 / 243
第十章 药物代谢组学 / 246
第一节 概述 / 246
一、 代谢组学与药物代谢组学 / 246
二、 代谢组学与其他组学关系 / 247
三、 代谢组学主要研究方法和分析技术 / 249
第二节 药物代谢组学的应用 / 256
一、 药物作用机制及其关联代谢 / 256
二、 个体化用药 / 258
三、 药物研发与老药新评价 / 260
四、 动物新病理模型的建立与评价 / 264
第十一章 药物生物信息学基础 / 267
第一节 生物信息学概述 / 267
一、 生物数据库及其查询 / 267
二、 序列分析 / 277
三、 常用的生物信息学技术 / 282
第二节 生物信息学在生物医药领域的应用 / 284
一、 基因及其突变与疾病关联性 / 284
二、 药物靶标筛查与预测 / 285
三、 蛋白质类药物结构模拟与设计 / 286
四、 计算机辅助小分子药物设计 / 289
五、 生物信息学对药物相关基因筛选与分析 / 292
六、 生物信息学在中药研发中的应用 / 293
七、 生物信息学在医疗器械研究与开发中的应用 / 294
八、 生物信息学在药物相互作用中的应用 / 294
第十二章 外源基因表达与基因工程药物 / 296
第一节 概述 / 296
一、 基因表达基本原理 / 296
二、 基因表达基本类型 / 297
第二节 外源基因表达基本流程 / 297
一、 目的基因获得 / 298
二、 目的基因与表达载体重组 / 299
三、 重组表达载体导入宿主细胞及其
筛选与确认 / 305
四、 目的基因表达 / 307
第三节 原核细胞表达系统 / 309
一、 表达载体 / 309
二、 表达宿主细胞 / 312
第四节 真核细胞表达系统 / 313
一、 酵母细胞表达系统 / 313
二、 昆虫细胞表达系统 / 315
三、 哺乳动物细胞表达系统 / 315
第五节 重组基因工程药物案例 / 317
一、 多肽类药物重组人胰岛素及其突变体 / 318
二、 酶类药物重组人凝血因子Ⅷ / 319
三、 酶类药物重组人尿激酶与尿激酶原 / 320
四、 激素类药物重组人生长激素 / 321
五、 疫苗类制品重组乙型肝炎疫苗 / 322
六、 蛋白质类药物曲妥珠单抗 / 324
参考文献 /327
中英文对照索引 /328
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