Předmět Strukturální bioinformatika proteinů (KFC / PGSS)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFC / PGSS - Strukturální bioinformatika proteinů, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci (UP).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

V posledních 10 letech se zvětšil objem dat uchovávaných v největší strukturní databázi o jeden řád a objem sekvenčních dat za tu dobu vzrostl dokonce o 2 řády. Současně s vývojem stále výkonnější výpočetní techniky je možno modelovat biologické pokusy tzv. in sillico experiment na reálném základě. Díky tomu je možný detailní vhled a pochopení takových jevů, jakými jsou vztah mezi strukturou a funkcí, modelování reakčních a rozpoznávacích mechanismů, studium stability a specificity, molekulární modelování interakcí proteinů nebo návrhy léčiv. V přednášce budou výše uvedené jevy zkoumány z pohledu strukturální bioinformatiky, oboru jehož nástroje umožňují studium jevů, pro které existují velké soubory dat. Budou také vysvětleny základní algoritmy bioinformatiky a vztah mezi parametry jednotlivých algoritmů a výsledky. Získání biologicky relevantního obrazu chování biomolekul je cílem celého kursu.1. Úvod, problém proteinové bioinformatiky, vztah mezi strukturou a funkcí2. Základní stavební kameny proteinů, jejich fyzikálně a chemické vlastnosti, rotamerní knihovny, databáze interakcí3. Stabilizující interakce v proteinech, vodíkové můstky, iontové páry, vdW interakce, hydrofobní interakce a jejich popis4. Predikce lokálních strukturních motivů sekundární strukturní prvky, klíčové parametry, výskyt a metody5. Terciární struktura proteinů, proteinová architektura a topologie6. Evoluce proteinů7. Experimentální metody určování struktury, NMR vs X-ray, přesnost a rozlišovací schopnost8. Strukturální alignemnt, matice podobnosti, algoritmy superpozice, DALI, MAMMOTH9. Strukturální tzv. Fold motivy proteinů, metody jejich určování, kontaktní potenciál, threading10. Protein Folding a metody molekulární dynamiky, energie , enthalpie, gibbsova volná energie, povrchy potenciální energie11. De novo predikce struktur proteinů, metoda ROSETTA a energetická funkce pro de novo predikci12. Metody molekulárního modelování s vysokým rozlišením, vylepšování potenciálových funkcionálů, elektrostatika a solvatace, docking a design.

Získané způsobilosti

Hodnotit konkrétní metody a postupy, vysvětlit výsledky týkající se strukturální bioinformatiky proteinů

Literatura

Bourne P. & Helge W. (Eds.). Structural Bioinformatics. Wiley, 2003. Voet D. & Voet JG. Biochemistry (3rd edition). Wiley, 2004. Orengo CA., Jones DT., Thornton JM. (Eds.). Bioinformatics - Genes, Proteins and Computers. Bios Scientific Publishers Ltd., 2003. Leach AR. Molecular Modelling - Principles and Applications (2 edition). Pearson Education, 2001. Hinchliffe A. Molecular Modelling for Beginners. Wiley, 2003. Eidhammer I., Jonassen I., & Taylor WR. Protein Bioinformatics - An Algorithmic Approach to Sequence and Structure Analysis. Wiley, 2004.

Požadavky

Zkouška - schopnost diskuze na dané téma.

Garant

RNDr. Jiří Vondrášek, CSc.