1 Bioinformatyka II mgr Joanna Kasprzak

2 Organizacja zajęć Wykład: dr Iza Makałowska, prof. dr hab. Janusz Bujnicki Ćwiczenia: mgr Michał Szcześniak, mgr Joanna Kasprzak Termin zajęć wtorek godz – 18.15, S2 6 spotkań, 18godzin Kontakt: Materiały na zajęcia dostępne na stronie: Termin dyżuru: środa BHP

3 Warunki zaliczenia obecność na zajęciachprzygotowanie do zajęć (aktywność na zajęciach) zadania domowe, protokoły z zajęć kolokwium ocena wg systemu punktowego ocena końcowa – na podstawie ocen z obu części

4 Tematyka zajęć struktura białek, wprowadzenie do baz i programów potrzebnych w dalszej części zajęć format PDB, baza PDB, klasyfikacja struktur białkowych – CATH i SCOP DeepView, diagramy topologiczne białek Metaserwer, modelowanie homologiczne białek, ocena modelu, CASP struktura II i III-rzędowa RNA, PyMOL kolokwium

5 Specyficzność substratowaAktywność katalityczna Sekwencja białkowa Struktura białka Oddziaływanie białko-białko

6

7 Eksperymentalne metody rozwiązywania strukturKrystalografia RTG Na ogół bardziej dokładne niż NMR ~ struktur w PDB zwykle jedna konformacja Regiony nieuporządkowane niewidoczne Struktura „zamrożona” Bardzo droga i czasochłonna NMR Mniej dokładny od krystalografii głównie dla małych białek (<20kD) ~6500 struktur w PDB wiele konformacji alternatywne konformacje regionów nieuporządkowanych (ruch wewnątrz białek) Stryktura analizowana w roztworze Drogi i czasochłonny

8

9

10 Ogólna budowa aminokwasóww neutralnym pH grupa aminowa - NH2 grupa karboksylowa - COOH

11 cechy/kryteria: hydrofobowe/hydrofilowe alifatycznearomatyczne, oddziaływujące warstwowo polarne-neutralne polarne naładowane dodatnio/ujemnie kwasowe, zasadowe C-β rozgałęzione małe/duże zawierające siarkę tworzące wiązania wodorowe wzmacniacze/łamacze struktur

12 Struktura białka Struktura pierwszorzędowa = sekwencjaStruktura drugorzędowa= konformacja lokalna stabilizowana przez wiązania wodorowe a-helisa b-wstęga

13 Struktura trzeciorzędowa = architektura domenC-koniec N-koniec Zwój białka: unikalna aranżacja alfa helis i beta wstęg w 3D Topologia: opisuje powiązania i kolejność tych elementów

14 Struktura czwartorzędowaAranżacja domen i/lub podjednostek

15

16

17 TWO DIFFERENT PERSPECTIVES ON PROTEIN STRUCTURE PREDICTIONSTATISTICAL THERMODYNAMICS EVOLUTIONARY BIOLOGY Charles Darwin Ludvig Edward Boltzmann

18

19 Etapy modelowania homologicznego

20 Programy do modelowaniaSwissModel Modeller

21 Ocena poprawności modeluA) struktura krystaliczna B) model homologiczny C) model z przesunięciem 1ego aminokwasu

22