22117 Proteinstruktur: Modeller, analyser og beregninger

2024/2025

Kursusinformation
Protein structure and computational biology
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (MSc), se flere
Retningsspecifikt kursus (MSc), Applied Chemistry
Retningsspecifikt kursus (MSc), Bioinformatics and Systems Biology
Retningsspecifikt kursus (MSc), Biotechnology
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Physics
Retningsspecifikt kursus (MSc), Pharmaceutical Design and Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), Quantitative Biology and Disease Modelling
Teknologisk specialisering (MSc), se flere
Teknologisk specialisering (MSc), Applied Chemistry
Teknologisk specialisering (MSc), Bioinformatics and Systems Biology
Teknologisk specialisering (MSc), Biotechnology
Teknologisk specialisering (MSc), Pharmaceutical Design and Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Quantitative Biology and Disease Modelling
F5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, computerøvelser, afleveringsopgaver og gruppearbejde
13-uger
F5A, Videnskabelige artikler afleveres på sidste undervisningsdag.
Afløsningsopgave
Eksamen består af videnskabelige artikler fra et gruppebaseret projekt med individualiseret forfatterskabserklæring og peer-review feedback.
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
27617 og 36617
22111.22113 , Grundlæggende kendskab til bioinformatik og kemi
Minimum 10 Maksimum: 100
Elena Papaleo , elpap@dtu.dk
22 Institut for Sundhedsteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Kurset sigter på at gøre de studerende i stand til at analysere proteiners struktur og funktioner med henblik på rationelt design af lægemidler, 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.
  • vurdere eksperimentelle proteinstrukturers og modellers kvalitet.
  • navigere PDB strukturdatabasen og betjene de basale funktioner i programmet PyMOL til visualisering af proteiners tredimensionelle struktur.
  • konstruere en model af et protein med ukendt struktur og analysere dem.
  • 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.
  • lære det grundlæggende i at arbejde med kommandolinjeværktøjer.
Kursusindhold
Proteiners struktur fra primær til kvaternær, eksperimentel bestemmelse af proteinstruktur, strukturel genomik, forudsigelse af sekundærstruktur, overfladetilgængelighed m.m., fold-genkendelse, homologimodellering og de novo modellering, strukturvalidering, proteinstrukturanalyse, ”protein engineering”, molekylære dynamik-simuleringer.
Bemærkninger
Projektarbejdet i slutningen af kurset udføres i små selvvalgte grupper sammensat af studerende med forskellige baggrunde 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 eller lignende.
Til en del af øvelserne og i projektarbejdet vil vi arbejde på en Linux Cluster ved hjælp af terminal- og kommandolinjebaseret software.
Sidst opdateret
02. maj, 2024