27845 Avanceret proteinstruktur engineering og analyse

2025/2026

Kursusinformation
Advanced protein structure engineering and analysis
Engelsk
5
Ph.d., Fagligt fokuseret kursus
F2A (man 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, suppleret med computerøvelser og praktiske øvelser.
13-uger
Aftales med underviser, Forelæsninger skal gives i forlængelse af den sidste foredragssession i den 13. uge
Mundtlig eksamen
De studerende forventes at give et 30 minutters foredrag i forbindelse med kurset. Kvaliteten af foredraget vil blive vurderet ud fra kriterier for god undervisning, herunder læringsmål, fagligt niveau og præsentationsteknik.
30 min
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
bestået/ikke bestået , intern bedømmelse
proteinkemi, organisk kemi, fysisk kemi
Minimum 1 Maksimum: 6
Jens Preben Morth , Lyngby Campus, Bygning 227 , premo@dtu.dk
27 Institut for Bioteknologi og Biomedicin
I studieplanlæggeren
Tilmelding er åben i følgende periode: 5/12-5/1
Ph.d-studerende fra DTU skal registrere gennem Studieplanlæggeren.

Ph.d.-studerende fra andre danske universiteter skal registrere gennem følgende:
https:/​​/​​www.dtu.dk/​​english/​​education/​​phd/​​intro/​​guest-phd/​​guest_courses/​​registration_form

Ved problemer med tilmelding, kontakt venligst studieadministrator Birgitte Kolby Karsbøl, bkka@dtu.dk
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
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