Дисциплина Биофизика белка (7 семестр)

1.   Денатурация белка. Нативно-развернутые белки. Кооперативные переходы в белковых молекулах.

2.   Обратимость денатурации белков. Переход типа «все-или-ничего». Критерий Вант-Гоффа.

3.   Тепловая и холодовая денатурация.

4.   Фазовая диаграмма состояния белковой молекулы.

5.   Клубок и расплавленная глобула.

6.   Особенности набухания полимеров.

7.   Денатурация глобулярного белка как фазовый переход I рода.

8.   Участие растворителя в денатурации белка.

9.   Энергетическая щель между нативной укладкой белковой цепи и прочими ее глобулярными укладками.

10.   Различия в плавлении «отобранного» гетерополимера и случайного сополимера.

11.  Образование структуры белка in vivo и in vitro:

11.1. Вспомогательные механизмы при организации in vivo.

11.2. Самоорганизация in vitro.

12.  Парадокс «Левенталя». Сворачивание белка в бесклеточных системах.

13.  Стадийный механизм сворачивания белка. Обнаружение метастабильных интермедиатов.

14.  Одностадийное сворачивание белков.

15.  Самоорганизация мембранных белков.

16.  Теория переходных состояний.

17.  Ядро сворачивания нативной структуры белка. Нуклеационный механизм.

18.  Решение парадокса «Левенталя».

19.  Анамально медленное образование стабильной структуры в некоторых белках.

20.  «Энергетические ландшафты» белковых цепей.

21.  Белковые структуры: физика самоорганизации и естественный отбор самоорганизующихся цепей.

22.  Основные биофизические методы. Позволяющие исследовать структуру и функции биополимеров.

23.  Методы спектросопии КД для экспериментального обнаружения вторичной структуры.

24.  Калориметрические методы исследования термодинамических характеристик биомакромолекул.

25.  Критерий Вант-Гоффа для перехода "все-или-ничего".

26.  Экспериментальные подходы к определению ядер сворачивания белков. ―Шевроновый график.

27.  Расчет ньютоновских траекторий движения. Метод нормальных мод.

28.  Методы  ускорения расчѐтов молекулярной динамики.

29.  Учѐт влияния среды в молекулярной динамике. Периодические граничные условия.

30.   Термостаты в молекулярной динамике.

31.  Методы докинга лигандов в активных центрах белков. Метод Монте-Карло. Метод Монте-Карло с критерием Метрополиса.

32.  Глобальная оптимизация в пространстве последовательностей аминокислот.

33.  Локальная и глобальная минимизация потенциальной энергии биомакромолекул. Туннельный алгоритм. Методы интервального анализа.

34.  Представление о подходах к предсказанию вторичных и пространственных структур белков по их аминокислотным последовательностям.

35.  "Опознавание" белковых структур по гомологии последовательностей.

36.  Ключевые районы и функциональные сайты белковых структур.

37.  Выделение стабильных структур белковой цепи.

38.   "Шаблоны" белковых структур.

39.  Взаимодействия стабилизирующие и разрушающие вторичную структуру полипептидов.

40.  Расчет вторичной структуры неглобулярных полипептидов.

41.  Предсказание вторичной структуры белков.

42.  Базы данных по структурам белков.

43.  Структурная геомика и протеомика.

44.  Биоинформатика.

45.  Белковая инженерия и дизайн.

46.  Функция белка и его структура. Элементарные функции.

47.  ДНК-связывающие белки. Иммуноглобины.

48.  Ферменты. Активный центр  —  "дефект" глобулярной структуры. Каталитический и субстрат-связывающий центры. Ингибирование. Кофакторы. Многовалентные ионы.

49.  Механизм ферментативного катализа. Сериновые протеазы. Теория переходного состояния в катализе и ее подтверждение методами белковой инженерии. Узнавание "ключ-замок".

50.  Сочетание функций. "Двойное сито" повышает специфичность.

51.  Влияние ферментативной активности на структуру белка. Взаимосвязь структуры белка и внешнего окружения. Гибкость.

52.  Индуцированное соответствие.

53.  Доменная структура: киназы, дегидрогеназы.

54.  Аллостерия  —  взаимодействие активных центров. Аллостерическая регуляция функций белка. Аллостерия и четвертичная структура белка.

55.  Гемоглобин и миоглобин.

56.  Механизм мышечного сокращения. Шагающий кинезин.