Bi7410 Proteinové inženýrství

Přírodovědecká fakulta
jaro 2025
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Michal Vašina, Ph.D. (přednášející)
doc. Mgr. David Bednář, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Michal Vašina, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami a strategiemi běžně používanými v proteinovém inženýrství k vylepšení katalytických vlastností enzymů.
Výstupy z učení
Studenti budou po absolvování předmětu schopni:
- popsat principy a vysvětlit rozdíly mezi metodami racionálního designu, řízené evoluce a semi-racionálního designu;
- navrhnout strategii proteinového inženýrsvtví s cílem vylepšit vlastnosti studovaného enzymu;
- získat představu o postupech vyhledávání nových zajímavých genů/proteinů v bioinformatických databázích;
- popsat principy metod izolace, exprese a purifikace proteinů;
- popsat a navrhnout vhodnou biofyzikální metodu pro analýzu sekundární, terciální a kvarterní struktury proteinů;
- popsat různé screeningové techniky používaných k selekci a screeningu zkosntruovaných mutantů s vylepšenými katalytickými vlastnostmi
Osnova
  • 1. Aplikační využití proteinů, cíle proteinového inženýrství, proteosyntéza, struktura a funkce proteinů, strukturně-funkční vztahy.
  • 2. Identifikace enzymů v sekvenčních databázích, bioinformatická analýza.
  • 3. Izolace genů z hostitelských organismů, syntéza genů, klonování, příprava rekombinantních proteinů, přehled hostitelských organismů, exprese a purifikace proteinů, kontrola kvality proteinů.
  • 4. Funkční a strukturní charakterizace protein, interakce proteinů, enzymová katalýza, faktory ovlivňující rychlost enzymových reakcí, přehled technik pro analýzu sekundární, terciární a kvarterní struktury proteinů.
  • 5. Hlavní přístupy proteinového inženýrství, výhody a limitace, přehled technik mutagenezí.
  • 6. Řízená evoluce, screening a selekce mutantních variant.
  • 7. In silico mutagenze a semi-racionální design.
  • 8. Racionální design, předpověď struktury mutantních enzymů, hodnocení efektu mutace na strukturu a funkci enzymů.
  • 9. Příklady využití proteinového inženýrství: řízená evoluce.
  • 10. Příklady využití proteinového inženýrství: racionální design.
Literatura
    doporučená literatura
  • Protein engineering handbook. Edited by Stefan Lutz - Uwe Bornscheuer. Weinheim: Wiley-VCH, 2009, xli, 409-9. ISBN 9783527318506. info
    neurčeno
  • Directed evolution library creation : methods and protocols. Edited by Frances Hamilton Arnold - George Georgiou. Totowa, N.J.: Humana Press, 2003, x, 224. ISBN 1588292851. info
  • FERSHT, Alan. Structure and mechanism in protein science :a guide to enzyme catalysis and protein folding. New York: W.H. Freeman, 1998, xxi, 631 s. ISBN 0-7167-3268-8. info
Výukové metody
Přednášky, diskuze se studenty.
Metody hodnocení
Závěrečný písemný test, který se skládá z 25 otázek hodnocených 25 body. K úspěšnému zvládnutí písemné zkoušky je potřeba dosáhnout alespoň 13 bodů.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět se doporučuje zapsat v 2. nebo 4. semestru.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2024.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2025/Bi7410