C9530 Strukturní biochemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2024
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D. (přednášející)
doc. Mgr. Pavel Plevka, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Viktor Bartošík (pomocník)
Mgr. Tomáš Brom (pomocník)
Mgr. Michaela Mikysková (pomocník)
Mgr. Dávid Tužinčin (pomocník)
Garance
prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Lukáš Žídek, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 14:00–15:50 B11/205
Předpoklady
Kurz je určen studentům biochemie a příbuzných oborů (molekulární biologie, bifyzika) a všem zájemcům o moderní metody určování struktur biomakromolekul.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem přednášky je poskytnout základní informace o určování struktury biomakromolekul (zejména proteinů a nukleových kyselin). Je koncipována jako obecný přehled určený studentům, kteří se nechtějí v tomto oboru specializovat, ale může posloužit i jako úvod k pokročilým kurzům strukturní analýzy.
Výstupy z učení
Studenti, kteří úspěšně ukončí kurz, budou schopni
1. aplikovat metody prohledávání databází struktur,
2. analyzovat strukturní modely,
3. rozhodovat, která metoda určování struktury je vhodná pro daný případ,
4. pochopit základní principy určování struktur a analýzy výchozích dat.
Osnova
  • 1-4. Pojem struktury makromolekul, základní strukturní motivy proteinů a nukleových kyselin, struktura sacharidů.
  • 5. Příprava vzorku, sekvenace nukleových kyselin, proteinů a sacharidů.
  • 6. Optické metody charakterizace biomakromolekul: cirkulární dichroismus, infračervená spektroskopie. Maloúhlový rozptyl rentgenového záření.
  • 7. Výpočetní metody, molekulová mechanika a dynamika, simulované žíhání.
  • 8-9. Rentgenová strukturní analýza. Příprava krystalů, difrakční experiment, metody řešení fázového problému, mapy elektronové hustoty, výstavba strukturního modelu. Elektronová mikroskopie. Elektronový mikroskop, příprava vzorků pro kryoelektronovou mikroskopii, zpracování dat, rekonstrukce tvaru molekuly.
  • 10-11. Nukleární magnetická rezonance. Izotopové značení, NMR experiment, přiřazení frekvencí ve spektrech, určení geometrie (NOE, interakční konstanty), dynamika proteinů.
  • 12. Bioinformatika. databáze, počítačové předpovídání a modelování
Literatura
  • LESK, Arthur M. Introduction to protein architecture : the structural biology of proteins. Oxford: Oxford University Press, 2001, xii, 347. ISBN 0198504748. info
  • FINKEL‘ŠTEJN, Aleksej Vital‘jevič a Oleg Borisovič PTICYN. Protein physics : a course of lectures. Amsterdam: Academic Press, 2002, xix, 354. ISBN 0122567811. info
  • DAUNE, Michel. Molecular biophysics : structures in motion. Oxford: Oxford University Press, 1999, xxii, 499. ISBN 0-19-857783-4. info
  • MAREK, Jaromír a Z. TRÁVNÍČEK. Monokrystalová rentgenová strukturní analýza. první. Olomouc: Vydavatelství Univerzity Palackého, 2002, 169 s. nedělí se na edice. ISBN 80-244-0551-2. info
  • RHODES, Gale. Crystallography made crystal clear : a guide for users of macromolecular models. 2nd ed. San Diego, Calif.: Academic Press, 2000, xix, 269. ISBN 0125870728. info
  • CAVANAGH, John. Protein NMR spectroscopy : principles and practice. 2nd ed. Amsterdam: Elsevier, 2007, xxv, 885. ISBN 9780121644918. info
  • ATTWOOD, Teresa K. a David J. PARRY-SMITH. Introduction to bioinformatics. 1st pub. Essex: Longman, 1999, xx, 218. ISBN 0582327881. info
Výukové metody
Základní principy jsou vysvětleny v interaktivních přednáškách doplněných prezentací modelových příkladů a otevřených diskusi. Všechny přednášky jsou shrnuty a rozšířeny o další příklady v elektronické učebnici, poskytované studentům zdarma.
Metody hodnocení
Ústní zkouška se skládá ze dvou částí, písemné zkoušky (formou testu) a ústní diskuse se zkoušejícím. K přípravě na písemnou část slouží cvičení C9531. Studenti, kteří úspěšně vyřeší všechny průběžné testy během cvičení C9531, nemusí písemnou zkoušku skládat. Během ústní zkoušky dostanou studenti k dispozici vzorce aminokyselin, definici torzních úhlů a pseudorotačních parametrů, používání dalších materiálů není povoleno. Na základě ústní zkoušky budou hodnoceni známkou.
Informace učitele
http://ncbr.chemi.muni.cz/~lzidek/C9530/C9530.html
Doporučuji účast v cvičení C9531, kde budou řešeny praktické úkoly, na kterých je založena zkouška.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/C9530