V posledních 10 letech se zvětšil objem dat uchovávaných v největší strukturní databázi o jeden řád a objem sekvenčních dat za tu dobu vzrostl dokonce o 2 řády. Současně s vývojem stále výkonnější výpočetní techniky je možno modelovat biologické pokusy tzv. in sillico experiment na reálném základě. Díky tomu je možný detailní vhled a pochopení takových jevů, jakými jsou vztah mezi strukturou a funkcí, modelování reakčních a rozpoznávacích mechanismů, studium stability a specificity, molekulární modelování interakcí proteinů nebo návrhy léčiv. V přednášce budou výše uvedené jevy zkoumány z pohledu strukturální bioinformatiky, oboru jehož nástroje umožňují studium jevů, pro které existují velké soubory dat. Budou také vysvětleny základní algoritmy bioinformatiky a vztah mezi parametry jednotlivých algoritmů a výsledky. Získání biologicky relevantního obrazu chování biomolekul je cílem celého kursu. 1. Úvod, vztah mezi strukturou makromolekuly a její funkcí 2. Základní stavební kameny proteinů, jejich fyzikálně a chemické vlastnosti, rotamerní knihovny, molekulární interakce 3. Terciární struktura proteinů, proteinová architektura a topologie, evoluce proteinů 4. Nukleové kyseliny a jejich strukturní motivy 5. Experimentální metody určování struktury, NMR vs X-ray vz CryoEM, přesnost a rozlišovací schopnost, validace struktury 6. Databáze strukturní bioinformatiky 7. Strukturální porovnávání, RMSD, algoritmy superpozice, DALI, MAMMOTH 8. Predikce struktury - homologní modelování, threading, ab initio, kovarianční metody 9. Predikce funkce - povrch, aktivní místo, kanály, neuspořádané části, pozice v membráně, interakce s ligandem 10. Interakce protein-protein a protein-nukleové kyseliny
|
-
Bourne P. & Helge W. (Eds.). (2003). Structural Bioinformatics. Wiley.
-
Eidhammer I., Jonassen I., & Taylor WR. (2004). Protein Bioinformatics - An Algorithmic Approach to Sequence and Structure Analysis. Wiley.
-
Hinchliffe A. (2003). Molecular Modelling for Beginners. Wiley.
-
Leach AR. (2001). Molecular Modelling - Principles and Applications (2 edition). Pearson Education.
-
Orengo CA., Jones DT., Thornton JM. (Eds.). (2003). Bioinformatics - Genes, Proteins and Computers. Bios Scientific Publishers Ltd.
-
Voet D. & Voet JG. (2004). Biochemistry (3rd edition). Wiley.
|