22117 Proteinstruktur: Modeller, analyser og beregninger

2023/2024

Kursusinformation
Protein structure and computational biology
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
F5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, computerøvelser, afleveringsopgaver og gruppearbejde
13-uger
F5A, Videnskabelige artikler afleveres på sidste undervisningsdag.
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Eksamen består af videnskabelige artikler fra et gruppebaseret projekt med forfatterskabserklæring (60%) og en afsluttende mundtlig eksamen (40 %). Karakteren er baseret på en helhedsvurdering.
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
27617 og 36617
22111.22113 , Grundlæggende kendskab til bioinformatik og kemi
Minimum 10 Maksimum: 70
Elena Papaleo , elpap@dtu.dk
22 Institut for Sundhedsteknologi
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende 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
Kurset sigter på at gøre de studerende i stand til at analysere proteiners struktur og funktion med henblik på rationelt design af lægemidler, optimering af biokatalysatorer og forståelse af sygdomsrelaterede mutationer. Dette inkluderer praktiske computerøvelser i at konstruere og evaluere modeller af proteiner, for hvilke der endnu ikke findes eksperimentelle strukturer, da dette gør det muligt at forudsige biologiske egenskaber for nye proteiner.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • gengive de 20 naturlige aminosyrer samt redegøre for deres strukturelle og kemiske egenskaber.
  • redegøre for proteiners basale strukturelementer samt deres egenskaber.
  • beskrive de nødvendige trin i anvendelsen af NMR spektroskopi og røntgen-krystallografi til bestemmelse af proteiners tredimensionelle struktur samt redegøre for væsentlige styrker og svagheder ved de to metoder.
  • navigere PDB strukturdatabasen og de tilhørende filformater.
  • betjene de basale funktioner i programmet PyMOL til visualisering af proteiners tredimensionelle struktur.
  • konstruere en model af et protein med ukendt struktur.
  • vurdere eksperimentelle proteinstrukturers og modellers kvalitet.
  • analysere og diskutere den strukturelle kontekst af annoterede egenskaber ved proteiner såsom epitoper, post-translationelle modifikationer og "active site".
  • forudsige effekten af punktmutationer på interaktioner med ligander, konformationsændringer eller andre strukturelle egenskaber.
  • designe og udvikle en videnskabelig artikel og lære principper for peer-review.
Kursusindhold
Proteiners struktur fra primær til kvaternær, eksperimentel bestemmelse af proteinstruktur, ”structural genomics”, forudsigelse af sekundærstruktur, overfladetilgængelighed m.m., ”fold recognition”, homologimodellering og de novo modellering, strukturvalidering, proteinstrukturanalyse, ”protein engineering”, molekylære dynamik-simuleringer
Bemærkninger
Projektarbejdet i slutningen af kurset udføres i små selvvalgte grupper og afsluttes med videnskabelige artikler.

Afleveringsopgaverne (2) omhandler hovedsagligt proteinstrukturvisualisering med programmet PyMOL. Modellerne vil blive forudsagt med HHPred og AlphaFold2. Mutationsscanningerne vil blive udført ved hjælp af FoldX.
Sidst opdateret
04. maj, 2023