Studenti budou umět:

získají přehled o moderních instrumentálních metodách a způsobu jejich využití v praxi, seznámí se se stručnými základy těchto metod, konkrétně:

Výpočetní metody: visualizace biomolekul a jejich manipulace, metody molekulové dynamiky a práce s databázemi.

NMR: základy NMR spektroskopie a využití metody pro řešení prostorových struktur proteinů, oligonukleotidů.., mapování jejich vzájemných interakcí a další využití metody pro studium fyzikálně-chemických vlastností biologicky aktivních látek

EM: základní charakteristiky a principy elektronové mikroskopie a mikroskopie skenující sondou, včetně teoretické přípravy vzorků a analýzy získaných dat

RTG: příprava krystalů, fyzikální základy metody, technologie řešení struktur biomolekul

HS: základy hmotnostní spektrometrie, přehled metod a jejich využítí pro studium biomolekul

Výukové texty pro celý předmět jsou na webové stránce:

Z: http://www.vscht.cz/nmr/mol_model_bioinfo/

D: Karlík M., Úvod do transmisní elektronové mikroskopie, ČVUT Praha, 2011, 978-80-01-04729-3

Výpočetní metody: D: A. Fiser, A. Sali. Modeller: generation and refinement of homology-based protein structure models. Methods Enzymol 374, 461-491, 2003.

(http://salilab.org/img/pdf.gif, staženo 12.11.2012)

NMR: Z: H. Friebolin: Basic One- and Two-Dimensional NMR Spectroscopy, Wiley-VCH, 4. vydání, 2005

D: H. Günther: NMR Spectrsocopy John Wileay and Sons, 2.vydání, 2001

HS: Z: Orsburn B.C., Handbook of basic mass spectrometry for biologists and medical technologists: What you really need to know to get started, Bench to Bedside Press, New York, 2010, 0615434983.

D: de Hoffmann E., Stroobant V., Mass spectrometry: Principles and Applications, Chichester, 2007, 978-0-470-03310-4.

1. Strukturní databáze a jejich využití, porovnávání jednotlivých struktur mezi sebou, molekulární elektrostatika

2. Predikce struktur proteinů, docking, virtuální screening

3. Molekulová mechanika, QM/MM, simulace molekulové dynamiky, problém vzorkování, sbalování proteinů

4. Základy spektroskopie nukleární magnetické resonance (NMR), chemický posun, interakční konstanta, součásti moderního NMR spektrometru

5. Postup při řešení struktur biomolekul, využití NMR pro studium komplexů

6. Konkrétní příklady řešení struktur, dynamiky a studia interakcí molekul

7. Základy struktur proteinů, úvod do rentgenové krystalografie, Krystaly makromolekul a jejich příprava

8. Teorie difrakce, sběr difrakčních dat, řešení prostorové struktury biomolekul, fázový problém

9. Výstavba modelu, upřesňování, validace, práce s modely

10. Principy a techniky elektronové mikroskopie (transmisní (TEM) a skenovací elektronová mikroskopie (SEM), praktické ukázky využití v biologických vědách

11. Mikroskopie skenující sondou (mikroskopie atomárních sil (AFM), skenovací tunelovací mikroskopie (STM), praktické ukázky

12. Úvod do hmotnostní spektrometrie peptidů a proteinů, ionizační techniky, hmotnostní analyzátory, fragmentační techniky

13. Aplikace MS v biologických vědách (určení molekulové hmotnosti, identifikace proteinu, sekvenční analýza peptidů, konformační analýza peptidů a proteinů, studium interakcí)

14. Konkrétní příklady využítí technik hmotnostní spektrometrie.

Výpočetní metody: http://web.vscht.cz/spiwokv/modelovani/

EM: http://www.paru.cas.cz/lem/book/index.html

NMR: http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_magnetic_resonance

Studenti by měli mít základní znalosti z matematiky, fyziky a chemie, konkrétně biochemie a instrumentální analýzy.