|
Vyučující
|
-
Kaščáková Barbora, Mgr. Ph.D.
-
Řežáčová Pavlína, doc. RNDr. Ph.D.
-
Mesters Jeroen R, Dr.
-
Havlíčková Petra, RNDr.
-
Koutská Anna, Mgr.
-
Gavira Gallardo Jose A., Dr.
-
Kutá Smatanová Ivana, prof. Mgr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Přednášky: Od exprese a purifikace proteinů až po jejich krystalizaci Úvod do krystalizace proteinů Principy krystalizace proteinů Příprava proteinových vzorků pro krystalizační experimenty Screening krystalizace proteinů Konvenční krystalizační metody a jejich modifikace Krystalizace v oleji Pokročilé krystalizační techniky Krystalizace v lipidické kubické fáze Mikroočkování s automatickými systémy Příprava mikro- a nanokrystalů pro zdroje XFEL a synchrotronového záření Krystalizace membránových proteinů Interpretace výsledků krystalizačních experimentů Krystalizace a krystalografická analýza v mikrofluidním čipu Tipy a triky pro manipulaci s proteinovými krystaly Montáž a mražení krystalů Příprava krystalů pro neutronovou krystalografii Praktická cvičení: 1. Konvenční techniky a jejich modifikace, krystalizace vlastních proteinů pomocí komerčních screeningových kitů - použití standardních krystalizačních technik, modifikace konvenčních technik, použití oleje, komerční kitů (materiál: komerčně dostupné proteiny + vlastní proteiny) 2. Krystalizace membránových proteinů v lipidových mezofázích 3. Mikrofluidní systém - krystalizace v nanoobjemech 4. Automatizace pro krystalizaci - demonstrace krystalizačních robotů, metoda vsádkové krystalizace 5. Krystalizace pomocí GCB - GAME a další metody používající kapiláry, příprava kapilární difuze pro neutronovou difrakci s velkým a malým průměrem 6. Pozorování růstu krystalů / Očkování - kontrola nastavení krystalizace, aplikace technik očkování ke zlepšení krystalové kvality 7. Co se děje v krystalizační kapce? 8. Montáž a mrazení krystalů - použití kapilár a nylonových smyček
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Práce s textem (učebnicí, knihou), Demonstrace, Projekce (statická, dynamická), Laboratorní práce
- Účast na výuce
- 100 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 20 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 30 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Je známo, že rentgenová krystalografie je jednou z nejdůležitějších technik pro studium proteinů, nukleových kyselin a jejich komplexů, stejně jako virů a supramolekulárních komplexů na bázi atomového rozlišení. Krystalizace biomakromolekul je empirická metoda, která je založena na nalezení jednotlivých podmínek a parametrů pro růst krystalů a jejich optimalizaci. Krystalizační kurz je od roku 2004 každé dva roky organizovaný jako FEBS praktický krystalizační kurz "Advanced methods in macromolecular crystallization". Na kurzu přednáší přední světoví odborníci z oblasti proteinové krystalografie. V dopoledních cyklech přednášek se studenti seznámí s metodami izolace, purifikace a krystalizace proteinů, se standardními postupy, ale také s nejnovějšími trendy. V odpoledních hodinách si v rámci praktické výuky vyzkouší vše, co se dozvěděli na přednáškách. Během praktik si studenti vypěstují krystaly modelových a/nebo vlastních proteinů a navíc si vyzkouší všechny nové krystalizační metody a seznámí se s měřením krystalů na difraktometru.
Absolventi kurzu budou obeznámeni s metodami a technikami krystalizace významných biomolekulárních sloučenin, jakými jsou proteiny či nukleové kyseliny. Absolventi budou umět samostatně vypěstovat krystal studované látky pomocí standardních, pokročilých i alternativních krystalizačních technik, navíc budou schopni testovat charakter krystalů a připravit krystaly k difrakčnímu měření na zdrojích rentgenového záření (difraktometry a synchrotrony) pro finální určení makromolekulární struktury.
|
|
Předpoklady
|
Minimálním požadavkem na studenty je znalost obecné a organické chemie a biochemie a základy laboratorní praxe. Vzhledem k tomu, že výuka probíhá v angličtině, důležitým požadavkem je také znalost anglického jazyka.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Analýza výkonů studenta, Kombinovaná zkouška, Vypracování laboratorních protokolů
Požadavkem na úspěšné zakončení kurzu je aktivní účast studenta na praktických cvičeních. Závěrečná zkouška bude mít formu písemného testu a následného ústního pohovoru s finálním hodnocením formou udělení známky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
A. Ducruix, R. Giege. Crystallization of NA and Proteins, A Practical Approach. Oxford University Press, NY, USA, 2006. ISBN 0-19-963678-8.
-
I. Kutá Smatanová. Crystallization techniques in protein crystallography. 2008.
-
J. Drenth. Principles of Protein X-ray Crystallography. Springer Verlag Publishing, USA, 2007. ISBN 978-0-387-33334-2.
-
T.M. Bergfors. Protein Crystallization Techniques, Strategies and Tips. International University Line, CA USA, 1999. ISBN 0-9636817-5-3.
|