Overordnede kursusmål
Dette er et PhD kursus, som ligger parallelt med kursus 27325, og
som vil give deltagerne den samme dybe indsigt i, hvordan proteiner
bestemmes og beskrives i 3 dimensioner, og hvordan teknikken bruges
til rational strukturel engineering. Forskellen ligger i at
kursusdeltagerne skal kunne forstå materialet på et niveau, hvor de
selv kan undervise i det. Eksamensformen afspejler dette højere
niveau af læring.
Som på kursus 27325 forventes det, at deltagerne vil få kendskab
til og erfaring med krystallisering og røntgenstrukturbestemmelse,
samt forståelse af hvilke statistiske metoder, der benyttes til
validering af proteinstrukturer. Du vil lære, hvordan man
selvstændigt behandler og optimerer modellen med de nyeste
strukturbehandlingsprogrammer, såsom Coot og forfiningsprogrammerne
Phenix, og du forventes at træne det på modeller, som præsenterer
specielle udfordringer, såsom modeller med post-translatoriske
modifikationer, såsom glykosyleringer eller complkse strukturer med
flere polypeptidkæder tilstede i den asymetriske enhed.
Kurset vil give en indføring i grundlæggende strukturkemiske
begreber, samt hvordan røntgen og synchrotronbestråling anvendes
til bestemmelse af proteiners struktur. Deltagerne vil efter kurset
være i stand til at fortolke og anvende strukturkemiske resultater
og databaser og have fået en grundig opgavebaseret indføring i
rational protein redesign, protein-protein komplekser og forståelse
for enzymatiske aktive sites. Man vil få indblik i, hvordan man
skriver sit eget script til pymol, samt indblik i hvordan
proteinstruktur-databasen kan anvendes som biokemisk værktøj til at
dirigere biokemiske forsøg eller danne basis for nye
strukturbaserede hypoteser. Kurset vil desuden beskrive de nye
muligheder som modelforudsigelsesprogrammet alphafold2 har givet
strukturel biologi. Hvordan alphafold kan optimere udbyttet af
allerede eksisterende x-ray data.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Bruge indsigten fra kurset til at videreformidle et specifikt
emne udover kursets rammer
- selektere og sortere i publiceret data med henblik på
evaluering og gen-forfining
- kritisk vurdere og sammenligne proteinstrukturer fra
litteraturen eller databaser med strukturdata fra eget projekt
- beskrive og forstå de underliggende principper for opbygning af
krystalline strukturer i termer af symmetrier, rumgrupper og
enhedsceller
- beskrive og forstå grundlæggende røntgenspredningsteori,
definere det reciprokke gitter og relatere det til det direkte
gitter
- udlede og udvikle hypoteser til optimeret proteindesign baseret
på strukturel analyse
- udføre strukturelle sammenligninger og evaluere konsekvenserne
ved forskelle i data kvalitet
- opsætte et krystallisationsforsøg og vurdere fremtidige
forsøgsopsætninger
- forklare hvordan en proteinstruktur løses ved hjælp af
røntgendiffraktion
- evaluere alphafold2-modeller versus krystallografisk bestemte
modeller
- forstå hvordan alphafold2-modeller har fremmet strukturel
biologi
- bedømme, evaluere og kritisere kvaliteten af en publiceret
proteinstruktur
Kursusindhold
Primær, sekundær, tertiær og kvarternær struktur af proteiner og
andre makromolekyler. Analyse af molekylære bindings motiver, såsom
hvordan man skelner mellem vand, chlorid, og metaller ved brug af
publiseret diffraktion data, eksempler på små molekyle binding og
katalytiske aktive sites. Fundamental symmetrilære, herunder
symmetrioperationer, krystalsystemer og rumgruppenotation.
Eksperimentelt arbejde med krystallisering og test af
krystalkvalitet. Løsning af proteinstrukturer ved hjælp af
røntgendiffraktion, kryo elektronmikroskopi og småvinkel spredning.
Strukturvalidering og læsning af strukturartikler. Teori for
røntgenspredning fra krystaller. Samt udførsel af skripts til
pymol.
Litteraturhenvisninger
Crystallography Made Crystal Clear
A Guide for Users of Macromolecular Models
A volume in Complementary Science
Book • Third Edition • 2006
Bemærkninger
Det forventes, at de studerende medbringer deres personlige
computer og har ca. 2 gb plads til at installere de nødvendige
programmer.
Sidst opdateret
03. juli, 2025