Код: 318117

Назва:

Структурна біологія

Анотація: дисципліна розглядає основні методи дослідження, які використовуються для реконструкції тривимірної структури сполук. Детально висвітлюються принципи роботи кожного методу, переваги і недоліки. Розглядаються методи комп'ютерного моделювання 3D структури молекули у програмі Chimera, молекулярний докінг у програмі Vina Autodock. Висвітлюються досягнення у розумінні молекулярного упізнавання макромолекул - білків та нуклеїнових кислот. Розглядаються системи транспорту у живих системах і структури мембран на молекулярному рівні.

Тип дисципліни: нормативна

Рік навчання: 22

Семестр: осінній

Кількість кредитів: 4

Форма контролю: залік

Викладач(і): к.б.н. , старший викладач Дерев'янчук М.В.

Результати навчання: У результаті вивчення дисципліни студент повинен:
- Знати і розуміти принцип роботи основних фізико-хімічних методів дослідження будови хімічних структур та клітинних компартментів - ЯМР, ЄПР, рентгеноструктурний аналіз, атомно-силова мікроскопія, кристалографія, електронна мікроскопія, конфокальна мікроскопія.
- Знати основні методи, в тому числі інтегративні, для побудови тривимірної будови низькомолекулярних сполук та макромолекул.
- Знати основні види міжмолекулярних та внутрішньомолекулярних взаємодії сполук, їх вплив на структуру і фактори, які на них впливають.
- Знати особливості структури мембран, їх компоненти та фізико-хімічні властивості.
- Знати сучасні підходи у аналізі молекулярного упізнавання макромолекул на прикладі макроциклічних сполук, особливості упізнавання нуклеїнових кислот і білків.
- Вміти використовувати хімічні бази даних Pubchem для пошуку кодів досліджуваних структур та аналізувати 3-D структури хімічної сполуки з використанням програми Chimera.
- Вміти проводити молекулярний докінг сполук за заданими параметрами у програмі Vina Autodock


Спосіб навчання: аудиторний

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Біохімія, Молекулярна біологія, Фізіологія та біохімія рослин

Зміст дисципліни: Основні методи структурної біології - ЯМР, ЄПР, рентгеноструктурний аналіз, атомно-силова мікроскопія, кристалографія, електронна мікроскопія, конфокальна мікроскопія. Методи комп'ютерного моделювання структур макромолекул і клітинних мішеней. Тримірна реконструкція будови біологічних макромолекул. Роль структури молекул у функціонуванні. Макромолекулярні комплекси: Структура і різноманітність комплексів, їхнє залучення у метаболізм, транспорт і антимікробну стійкість. Молекулярний докінг. Міжбілкові молекулярні взаємодії. Молекулярне упізнавання білків і нуклеїнових кислот. Регуляція активності макромолекул через зміни у будові. Активний і пасивний транспорт у клітинах. Основи міжмолекулярних взаємодій біологічних молекулярних мішеней і екзогенних молекул. Молекулярні і клітинні машини, роль у біологічних системах. Будова мембранних структур і динаміка функціональних можливостей макромолекул.


Рекомендована література: 1. Остапченко Л.І., Михайлик І.В. Біологічні мембрани: методи дослідження структури і функцій / навчальний посібник . - К.: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". - 2006. -215 с
12, 1998. pp 14659 - 14662.
2. Клітинна біофізика: структурна організація та біофізичні властивості мембран: навч.-метод. розроб. / упорядн. К.І. Богуцька. - [Електронний ресурс]. - К., 2020. - 50 с.
3. Біологічні мембрани та основи внутрішньоклітинної сигналізації: методи дослідження : навч. посіб. / Л. І. Остапченко, І. В. Компанець, Т. Б. Синельник. - К. : ВПЦ "Київський університет", 2017. - 447 с
4. Mary Luckey. Membrane Structural Biology: With Biochemical and Biophysical Foundations // Cambridge University Press, 2008. - 344 pp.
5. Philip L. Yeagle. The Structure of Biological Membranes // CRC Press, 2011. - 398 pp.
6. Shin-Ho Chung, Olaf S. Andersen, Vikram Krishnamurthy. Biological Membrane Ion Channels: Dynamics, Structure, and Applications // Springer London, 2007. - 658 pp.


Форми та методи навчання: лекції (18 год.), семінарські заняття (16 год.), самостійна робота (71 год.)

Методи й критерії оцінювання: рейтингове оцінювання за 100-бальною системою: робота в семестрі - 70 балів (виконання завдань на семінарах та практичних заняттях, тестування, поточні контрольні роботи); підсумковий контроль - 30 балів (залік)

Мова навчання: українська