Bi9410cen Structural Biology - practice

Přírodovědecká fakulta
podzim 2024
Rozsah
0/2/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: z.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. Mgr. David Bednář, Ph.D. (přednášející)
Sérgio Manuel Marques, PhD. (přednášející)
prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr. (cvičící)
Mgr. Jana Horáčková (cvičící)
MUDr. Jan Mičan (cvičící)
Saltuk Mustafa Eyrilmez, Ph.D. (cvičící)
Anthony Thomas P Legrand, Ph.D. (cvičící)
Joan Planas Iglesias (cvičící)
Garance
prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. David Bednář, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 16:00–17:50 B09/316
Předpoklady
Knowledge on the level of basic lectures of biochemistry or molecular biology.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Předmět si smí zapsat nejvýše 24 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 14/24, pouze zareg.: 0/24, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/24
Cíle předmětu
The aim of the course is to teach students how to operate a number of selected and freely available web servers, programs and databases applicable to the study of structure, dynamics and function of proteins.
Výstupy z učení
Upon the successful completion of the course, students will be able to:
- operate selected freely available web servers, programs and databases applicable to the study of structure, dynamics and function of biomacromolecules, interaction of proteins with proteins, nucleic acids and small organic molecules.
- visualize the 3D structure of biomolecules
- identify functionally relevant regions of proteins
- predict the structure of proteins and their complexes
- evaluate an effect of mutations on the protein function
Osnova
  • 1. Introduction to structural biology - introduction to PyMOL3, PDB, and UniProt databases
  • 2. The structure of biomacromolecules - different types of structures of proteins and nucleic acids and how to assess them
  • 3. Evaluation of the quality of experimental structures - visualization of electron density, validation of crystallographic and NMR structures
  • 4. Protein structure prediction - prediction of secondary structure and surface area, structure prediction with homology modeling and AlphaFold 3, assessment of model quality
  • 5. Protein stability and dynamics - protein stability databases, protein dynamics assessment, databases, and visualization
  • 6. Protein structure analysis - analysis of molecular interactions, identification of functional regions
  • 7. Protein-ligand complexes - identification of binding sites and druggability, molecular docking, docking analysis, binding through protein tunnels
  • 8. Macromolecular complexes and interactions - oligomeric states in crystals, protein-nucleic acids complexes, macromolecular complex prediction and analysis, hot-spot prediction
  • 9. Engineering of protein structures I - annotation of mutated residues, prediction of mutant structures, prediction of mutational effect on protein properties
  • 10. Engineering of protein structures II - prediction of mutational effect on protein properties (continued), design and optimization of proteins, mutational impact on dynamics
  • 11. Applications of structural biology - discussion of practical use cases and personalized examples from the students
Literatura
    doporučená literatura
  • Textbook Of Structural Biology, A. Liljas, L. Liljas, J. Piskur, G. Lindblom, P. Nissen, M. Kjeldgaard, World Scientific Publishing Company, 2009
  • Structural Bioinformatics, J. Gu &P. E. Bourne, Wiley-Blackwell, 2009
  • Computational Structural Biology: Methods and Applications, T. Schwede & M. C. Peitsch, World Scientific Publishing Company, 2008
Výukové metody
Individual practice in the computer lab
Metody hodnocení
Written practical test, 11 exercises awarding 100 points in total, 70 points are needed to pass.
Vyučovací jazyk
Angličtina
Informace učitele
http://loschmidt.chemi.muni.cz/sbiol
All the teachers are part of the Loschmidt Laboratories: https://loschmidt.chemi.muni.cz/
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět se doporučuje zapsat v 1. nebo 3. semestru.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/Bi9410cen