Bioquímica Estrutural
Código
7637
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Maria dos Anjos Lopes de Macedo, Maria João Lobo de Reis Madeira Crispim Romão
Horas semanais
8
Língua de ensino
Português
Conteúdo
Teóricas
Parte 1
• Conceitos básicos RMN; espectros 1D e 2D (homo- e hetero-nucleares): aplicações a proteínas
• Identificação e atribuição de sinais em espectros 2D e determinação de elementos de estrutura secundária com base em desvio químico
• Atribuição de sinais da cadeia principal de proteínas utilizando experiências de tripla ressonância (espectros 3D) – metodologia
• Determinação de estruturas de proteínas em solução: obtenção de restrições e metodologia de cálculo
• Relaxação e dinâmica em proteínas
• NOE e STD: aplicação ao estudos das interacções proteína – ligando
• Permuta de hidrogénios NH e informação estrutural
Parte II
Cristalografia de raios-X
- Introdução à cristalografia de proteinas; revisões
- Cristalização de proteínas; Rede cristalina, Simetria e Grupos espaciais
- Fontes de raios-X e Detectores; Difracção; Espaço recíproco
- Difracção e transformadas de Fourier; O Problema da Fase e como o resolver.
- Construção do modelo e Refinamento; Métodos de validação
- Microscopia Electrónica molecular
- Outras técnicas complementares : SAXS; ITC, DLS
Práticas, TPC & Seminários
As aulas práticas decorrem em dois turnos, onde os trabalhos serão desenvolvidos em grupos de 2 alunos (o mesmo se aplica para os questionários/”Trabalhos Para Casa”)
RMN-Estrutura em solução
- P1: O espectrómetro de RMN; a experiência 2D heteronuclear.
- TPC / Q1: Determinação da estrutura secundária de uma proteína com base na sequência de aminoácidos (ex: CBM11): ferramentas on-line.
- P2: Identificação e atribuição de ressonâncias de espectros 3D – aplicações do programa CARA. Apresentação do portal BMRB – Biological Magnetic Resonance Data Bank.
- TPC / Q2: Previsão de elementos de estrutura secundária com base na atribuição de sinais da cadeia principal.
- P3: Determinação de estruturas em solução utilizando o programa CYANA - preparação de dados de input, leitura de dados de output (violações & processo iterativo) e validação de resultados (ferramentas on-line). A proteína CBM11: estruturas obtidas por RMN vs cristalografia de raios-X.
- TPC / Q3: validação de estruturas obtidas por RMN (utilização de ferramentas on-line) - P4: identificação de interacções de uma proteína com moléculas de ligando em titulações seguidas por HSQC e dados obtidos por STD (ex: CBM11)
- TPC / Q4: entrega de um trabalho escrito com a análise de um artigo científico sobre um estudo de interacção proteína-ligando / “case study”
- S: Apresentação oral e discussão do “case study”
Cristalografia de Raios-X
- P1: Revisões (bases de dados; PDB)
- P2: Preparação e optimização de cristais de proteínas (Q1)
- P3: O Difractómetro de Raios-X e a esperiência de difracção; Tratamento e análise dos dados.
- P4: Resolução de uma estrutura pelo método MR (Q2)
- P5: Análise da densidade electronica e construção do modelo; Qualidade do modelo e critérios de validação. (Q3)
- S: Seminários - Apresentação oral e discussão do “case study”
Bibliografia
- “Introduction to Protein Structure” Branden, C.-I. & Tooze, J. Garland Pub. (1999)
- “Crystallography made Crystal Clear- A Guide for users of Macromolecular Models” G. Rhodes, 2nd Ed., Academic Press: San Diego, London (2000)
Método de avaliação
Teórica: Teste 1 + Teste 2 ou exame
Prática: 9 práticas + resolução de questionários
Seminários: apresentação de um estudo de bioquímica estrutural publicado em artigo científico
Nota Final = Teórica x 0,5 + Prática x 0,2 + Seminário x 0,3