Bi9410 Strukturní biologie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2012
Rozsah
2/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Jan Brezovský, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Eva Šebestová, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.
Ústav experimentální biologie - Biologická sekce - Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie - Biologická sekce - Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 12:00–13:50 B11/235
Předpoklady
Znalosti na úrovni základních přednášek z biochemie či molekulární biologie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 65 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Cílem předmětu je seznámit studenty s pohledem na biologické systémy z hlediska struktury biologických makromolekul.
Studenti získají přehled o tom, jak se struktury určují, kde je lze získat, jak je zobrazit a následně analyzovat za účelem získání informací o jejich funkci. Dále se seznámí se základy důležitých fenoménů strukturní biologie jako je dynamika proteinů, protein-proteinové, protein-DNA a protein-ligandové interakce. Na závěr kurzu budou diskutovány aplikace strukturní biologie při studiu molekulární podstaty důležitých biologických procesů, designu nových léčiv a biokatalyzátorů.
Osnova
  • Strukturní biologie je vědní disciplína na rozhraní molekulární biologie, biochemie a biofyziky. Zabývá se molekulární strukturou biologických makromolekul, především proteinů a nukleových kyselin, které jsou nezbytnými komponentami všech živých organismů. Strukturní biologie umožňuje strukturu makromolekul určit a studuje, jak strutkura souvisí s biologickou funkcí.
  • V rámci přednášek budou představena následující temata:
  • 1. Struktura biologických makromolekul – složení, metody stanovení, využití v biologii, vizualizace.
  • 2. Databáze experimentálních struktur – depozice, získání a hodnocení struktur makromolekul, vybrané strukturní databáze.
  • 3. Modely struktur – databáze modelů, metody hodnoceni kvality modelů, příprava modelů.
  • 4. Stabilita a dynamika makromolekul – analýza stability a dynamiky a jejich databáze.
  • 5. Analýza struktury proteinu – identifikace důležitých regionů: vazebná/aktivní místa, transportní cesty, flexibilní regiony, katalytické aminokyseliny.
  • 6. Predikce struktury makromolekulárních komplexů.
  • 7. Komplexy protein-protein – hodnocení komplexu, analýza interakcí a jejich databáze.
  • 8. Komplexy protein-DNA – hodnocení komplexu, analýza interakcí a jejich databáze.
  • 9. Komplexy protein-ligand – hodnocení komplexu, analýza interakcí a jejich databáze.
  • 10. Modifikace struktury proteinu – stanovení vlivu mutace na strukturu a funkci proteinu.
  • 11. Aplikace strukturní biologie – biologický výzkum, hledání nových léčiv, design biokatalyzátorů.
Literatura
  • Computational Structural Biology: Methods and Applications, T. Schwede & M. C. Peitsch, World Scientific Publishing Company, 2008
  • Protein Stucture and Function, G. A. Petsko & D. Ringe, New Science Press, 2004
  • Structural Bioinformatics, J. Gu &P. E. Bourne, Wiley-Blackwell, 2009
  • Textbook Of Structural Biology, A. Liljas, L. Liljas, J. Piskur, G. Lindblom, P. Nissen, M. Kjeldgaard, World Scientific Publishing Company, 2009
Výukové metody
teoretická příprava fromou přednášky
Metody hodnocení
písemný test
Navazující předměty
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2011 - akreditace, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020.