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Oggetto:
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Strutturistica di macromolecole e Proteomica

Codice attività didattica
MFN0386
Docenti
Dott. Francesca Valetti
Dott. Giovanna Di Nardo
Corso di studio
[f008-c501] LM in Biologia Cellulare e Molecolare (Classe LM-06)
Anno
2° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
7
SSD attività didattica
BIO/10 - biochimica
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Programma

STRUTTURISTICA
Classificazione delle strutture proteiche secondo Linderström-Lang, struttura supersecondaria, classificazione dei domini proteici– Test di ingresso
Proteine di membrana
Risoluzione della struttura tramite cristallografia a raggi X
Risoluzione della struttura tramite NMR
Protein dynamics: misura tramite i tempi di rilassamento NMR e la fluorescenza risolta nel tempo
Struttura delle proteine
-    confronti
-    classificazione
-    predizione
Predizione di funzioni proteiche tramite la sequenza e la struttura
Predizione di interazioni molecolari e strutura dei complessi proteici.
Esercitazioni pratiche di molecular modelling:
-    costruzione e valutazione di modelli proteici
-    ligand docking
-    docking di proteine e dominii
Protein folding:
-    concetti chiave e metodi
-    Termodinamica
-    Cinetica
-    Effetto di denaturanti su folding e unfolding
-    Il “molten globule”
-    Folding funnels
-    Folding patterns
-    Protein misfolding e chaperons
-    Proteins misfolding e patologie
Protein evolution:
-    Struttura modulare delle proteine
-    Evoluzione strutturale e funzionale di  proteine
-    Globine
-    NAD binding domains di deidrogenasi
-    Pigmenti visive e proteine correlate.

PROTEOMICA
Patterns di espressione di proteine
Background tecnico su:
-    2DE
-    DIGE
Scanning di gel 2DE, n. di replicati, analisi di immagine per
matching e analisi semiquantitativa
Spettrometria di massa (MS) per proteomica (Maldi, ESI, De novo sequencing). Analisi di dati.
ICAT e metodi quantitativi in spettrometria di massa Cromatografia liquida multidimensionale per proteomica (microcapillary liquid chromatography accoppiata con nanospray-ESI e tandem mass spectrometry) Shotgun approach
Modificazioni post-traduzionali: identificazione tramite proteomica (glicoproteomica, fosfoproteomica) con 2DE, MS e altre tecniche
Esempi di applicazioni della 2DE e MS a varie a caratterizzazioni di proteomica con finalità di ricerca e diagnostica in vari campi: presentazione di articoli recenti
Protein array e protein chip: overview sugli approcci disponibili e sui metodi di rilevamento del segnale (SELDI, SPR, fluorescenza).
Metodi di produzione di proteine per arrays, (high-throughput cloning of expression constructs)
Strategie di immobilizzazione e stabilizzazione di proteine per arrays e chip
Nanoarrays e nanotecnologie applicate allo sviluppo di protein chip
esempi di applicazioni di protein chip: presentazione di articoli recenti
Proteomica funzionale: activity based protein profiling (ABPP), teoria ed esempi.



PROTEIN STRUCTURE

•    Protein structure classification according to Linderström-Lang, superscondary structure, protein domain classification,
•    Membrane proteins, Structure resolution by X-ray crystallography, Structure resolution by NMR, Protein dynamics: measurements by NMR relaxation and time-resolved fluorescence.
•    Protein structure: comparison, classification and prediction. Prediction of protein function from sequence and structure
•    Predicting molecular interactions and the structure of protein complexes
•    Practical class molecular modelling:  construction and evaluation of protein models, ligand docking , docking of protein structures and domains
•    Protein folding: Key concepts and methods, Thermodynamics, Kinetics, Effect of denaturants on rates of folding and unfolding, The molten globule, Folding funnels, Folding patterns, Protein misfolding and chaperons, Proteins misfolding and disease
•    Protein evolution:  Modular structure of proteins-    Evolution of protein structure and function-    Globins-    NAD binding domains of dehydrogenases-    Visual pigments and related molecole

PROTEOMICS
•    Introduction to the analysis of protein expression patterns in space and time.
•    Technical background on electrophoretic methods-2DE-DIGE
•    Obtaining and scanning gel maps, n. of replicates.Image analysis sofware for matching and semiquantitative analysis.
•    Mass spectrometry (MS) for proteomics (Maldi, ESI, De novo sequencing). Data analysis. ICAT and quantitative methods in mass spectrometry.
•    Multidimentional liquid chromatography for proteomics (microcapillary liquid chromatography coupled with nanospray-ESI and tandem mass spectrometry) Shotgun approach
•    Examples of application of 2DE and MS  for diagnostics and research: presentation of recent papers on various fields of proteomics research.
•    Post translational modifications: identification by proteomics (glycoproteomics, phosphoproteomics) with 2DE, MS and other techniques
•    Protein array and protein chip: overview on available approaches and detection (SELDI, SPR, fluorescence, ect..).
•    Protein production for arrays, (high-throughput cloning of expression constructs) Immobilisation strategies and protein stabilisation for arrays and chips Nanoarrays and nanotechnologies applied to the development of protein chips
•    Examples of protein chips applications: presentation of recent papers
•    Functional proteomics: activity based protein profiling (ABPP), theory and examples.



Il corso prevede che lo studente abbia una buona preparazione sulle conoscenze fondamentali della struttura proteica e dei metodi per la sua risoluzione per poter qui acquisire gli strumenti per la valutazione critica della struttura, espressione e funzione. Si forniscono inoltre le conoscenze di strumentazioni e tecniche impiegate e degli approcci concettuali per interpretare gli studi attuali nel campo della proteomica e dell’allestimento di protein array e protein chip.

Il corso fornisce agli studenti conoscenze dettagliate su:
-    relazione struttura-funzione delle macromolecole biologiche
-    studio del folding delle proteine
-    evoluzione di strutture proteiche e di moduli proteici
-    tecniche per lo studio del proteoma
-    protein arrays e protein chips



-    A.M- Lesk: Introduction to protein science. Architecture, functions and genomics, Oxford University Press
-    C.A. Orengo, D.T. Jones & J.M. Thornton: Bioinformatics. Genes, protein & Computers - BIOS Scientific Publisher Limited

E’ fortemente consigliato l’utilizzo del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni:
-    presentazioni powerpoint e appunti delle lezioni;
-    articoli e reviews prese dalla letteratura come indicato durante le lezioni.

Infine sono di seguito indicati siti internet di interesse:
www.expasy.ch



Prova scritta finale unica con 4 domande, due sul modulo di strutturistica e due sul modulo di proteomica.
La commissione d’esame si riserva di avere una verifica orale al momento della registrazione del voto.

Non è richiesta nessuna propedeuticità.

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria; per i corsi di laboratorio e le attività di esercitazione relative ai corsi la frequenza è obbligatoria e non può essere inferiore al 70% delle ore previste. 

Oggetto:

Note

Curriculum Biomolecolare

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  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 01/10/2012 14:23
    Location: https://lmbiologia.campusnet.unito.it/robots.html
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