FA602 Strukturní biologie: biofyzikální aspekty

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012 - akreditace

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah
1/0/0. 1 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučující
doc. Mgr. Lukáš Trantírek, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. Karel Kubíček, PhD.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Základní znalost metod biomolekulární strukturní analýzy (roentgenová difrakce, NMR a CD spektroskopie, FRET, elektronová mikroskopie) a molekulární biofyziky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 7 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Tato přednáška zprostředkuje studentům vědomosti o fundamentálních biofyzikálních principech, které buňky využívají pro modulaci funkce biopolymerů. Přednáška klade důraz na:
i) vysvětlení vztahu mezi funkcí biopolymerů a jejich strukturou a prostředím;
ii) vysvětlení principu intra- a intermolekulární fyzikálně chemické signalizace a její modulace enviromentálními vlivy.
Po úspěšném absolvování předmětu musí být studenti schopni sestavit komplexní návrh strukturně biologického experimentu na základe komplexního souboru biologických funkčních dat.
Osnova
(1) Úvod do strukturní biologie; (2) Kauzální vztahy mezi strukturou biopolymeru a prostředím a mezi strukturou a funkcí; (3) Funkční význam strukturní symetrie, rytmu, a repetice; (4) Koncept: “Molecular crowding”; (5) Biofyzikální aspekty buněčné signalizace; (6) Strukturní studium nestrukturovaných biopolymerů; (7) Principy studia struktury biopolymeru in vivo; (8) Principy racionálního vývoje léčiv – korelace vztahu in vivo funkce vs in vitro struktura; (9) Biomimetické systémy.
Literatura
    doporučená literatura
  • WILEN, Samuel H. a Lewis N. MANDER. Stereochemistry of organic compounds. Edited by Ernest Ludwig Eliel. New York: John Wiley & Sons, 1993, xv, 1267. ISBN 0471016705. info
  • Exner, O. Statistic factors and symmetry numbers. Chemicke listy, 87, 473-483, 1993.
  • Dubois JM, Ouanounou G, Rouzaire-Dubois B. The Boltzmann equation in molecular biology. Prog Biophys Mol Biol. 2009 99(2-3):87-93.
  • Protein intrinsic disorder and oligomericity in cell signaling. Sigalov AB. Mol Biosyst. 2010 Mar;6(3):451-61. Epub 2009 Nov 3. Review
  • Chebotareva NA, Kurganov BI, Livanova NB. Biochemical effects of molecular crowding. Biochemistry (Mosc). 2004 69(11):1239-51.
  • Uversky VN. Intrinsically disordered proteins and their environment: effects of strong denaturants, temperature, pH, counter ions, membranes, binding partners, osmolytes, and macromolecular crowding. Protein J. 2009 28(7-8):305-25.
  • 3D QSAR in drug design. Edited by Hugo Kubinyi - Gerd Folkers - Yvonne Connolly Martin. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1998, vi, 416. ISBN 0792347927. info
  • 3D QSAR in drug design. Vol. 2, Ligand-protein interactions and molecular similarity. Edited by Hugo Kubinyi - Gerd Folkers - Yvonne C. Martin. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1998, vi, 416 s. ISBN 0-7923-4790-0. info
Výukové metody
Přednášky doprovázené diskusí.
Metody hodnocení
Závěrečná ústní zkouška – rozbor vědecké publikace
Informace učitele
Literatura
1) L. Trantirek - Materiál k přednášce
2) Exner, O. Statistic factors and symmetry numbers. Chemicke listy, 87, 473-483, 1993.
3) Elcock AH. Models of macromolecular crowding effects and the need for quantitative comparisons with experiment. Curr Opin Struct Biol. 2010 Apr;20(2):196-206.
4) Uversky VN. Intrinsically disordered proteins and their environment: effects of strong denaturants, temperature, pH, counter ions, membranes, binding partners, osmolytes, and macromolecular crowding. Protein J. 2009 28(7-8):305-25.
5) Dubois JM, Ouanounou G, Rouzaire-Dubois B. The Boltzmann equation in molecular biology. Prog Biophys Mol Biol. 2009 99(2-3):87-93. 6) Chebotareva NA, Kurganov BI, Livanova NB. Biochemical effects of molecular crowding. Biochemistry (Mosc). 2004 69(11):1239-51.
7) Sigalov AB. Protein intrinsic disorder and oligomericity in cell signaling.
Mol Biosyst. 2010 Mar;6(3):451-61 8) Vishveshwara S, Ghosh A, Hansia P.Intra and inter-molecular communications through protein structure network. Curr Protein Pept Sci. 2009 10(2):146-60.
9) Plaxco KW, Gross M. Protein complexes: the evolution of symmetry. Curr Biol. 2009;19(1):R25-6.
10) Goodsell DS, Olson AJ. Structural symmetry and protein function. Annu Rev Biophys Biomol Struct. 2000;29:105-53.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2017, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2022, jaro 2024, jaro 2026.