Структурная биология белка

Лекторы: 
  1. Аминокислоты. Их разнообразие, свойства и классификация. Основные и кислые аминокислоты. Образование пептидной связи. Первичная структура белка. Углы, определяющие пространственную структуру молекулы. Функции и разнообразие белков
  2. Методы сравнения первичной структуры белков. Алгоритмы выравнивания. Алгоритм Смит-Ватерманн. Алгоритм Нидлмана-Вунша. Динамическое программирование и выравнивание.
  3. Вторичная структура белка. Виды вторичных структур. Ramachandran plot. α-спираль, её характеристики, правила образования, свойства. Примеры белков с преобладанием α-спиралей.
  4. β-лист, его характеристики, правила образования и свойства. Примеры белков с преобладанием β-структур. β-шпильки. Мотивы и домены, их эволюционный смысл. α/β-структуры и белки, β-α-β-субъединицы, α+β-структуры и белки. Структура «спираль-поворот-спираль», её функции, примеры.
  5. Предсказание вторичной структуры белка. Алгоритмы Chou-Fasman /GOR. Модели нейронных сетей. Интернет-сервисы для предсказания вторичной структуры белков.
  6. Третичная структура белка. Проблема фолдинга, парадокс Левенталя. Определение третичной структуры в лаборатории – Х-Ray дифракция, ЯМР.
  7. Моделирование третичной структуры белка.
  8. Предсказание третичной структуры белка – моделирование гомологов. Моделирование на основе фрагментов. Моделирование на основе ограничений. Примеры предсказания третичной структуры методом моделирования гомологов. Интернет-сервисы. Программы для моделирования гомологов.
  9. Предсказание третичной структуры белка – распознавание фолда. Алгоритм Profiles-3D. Преимущества и недостатки метода. Применимость распознавания фолда. Ограничения. Примеры предсказания третичной структуры белка методом распознавания фолда. Интернет-сервисы.
  10. Подвижность белков. Физические основы конформационной изменчивости. Оценка подвижности. Методы моделирования динамики белка. Сервисы и программы для построения динамических моделей. Примеры, сравнение.
  11. Предсказание третичной структуры белка – метод AB-initio. Принцип метода. Его достоинства и недостатки. Примеры предсказания третичной структуры белка методом AB-initio. Интернет-сервисы и программы.
  12. Сайты связывания и активные центры белков. Их характеристики. Поиск и предсказание положения активных центров белка.
  13. Докинг. Цели и задачи докинга. Виды докинга. Алгоритмы докинга. Grid based dock score. Примеры. Drug design. Интернет-сервисы и программы.
  14. Структурное выравнивание. Цели и задачи структурного выравнивания. Совмещение структур. Алгоритмы структурного выравнивания. Методы оценки качества выравнивания. Примеры совмещения структур и структурного выравнивания.
  15. Проверка качества структур белков: метрики, принципы, задачи. ПО и сервисы для проверки качества структур белков.