Bioquímica Estrutural A
Código
11193
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Pedro Manuel Henriques Marques Matias, Ricardo Saraiva Loureiro Oliveira Louro
Horas semanais
4
Total de horas
60
Língua de ensino
Inglês
Objectivos
Esta unidade curricular destina-se a conferir aos alunos competências teóricas e práticas para:
- planear, executar e analisar ensaios de cristalização de uma proteína;
- caracterizar cristalograficamente os cristais obtidos por difracção de raios-X;
- recolher e processar dados de difracção de um cristal de proteína;
- planear e realizar a resolução da estrutura 3D de uma proteína;
- construir, refinar e analisar criticamente o modelo estrutural 3D de uma proteína;
- realizar a análise estrutural do modelo obtido, compará-lo com modelos obtidos por outras técnicas e encontrar estruturas semelhantes em bases de dados;
- interpretar a um nível básico espectros RMN 1D e 2D de proteínas;
- recolher e processar espectros RMN 1D e 2D de proteínas;
- determinar por RMN a estrutura de uma proteína com MW <15kDa.
Conteúdo
- Simetria cristalina; métodos de cristalização; caracterização dos cristais;
- Fontes de radiação X, difracção por monocristais, instrumentação e métodos para recolha de intensidades de difracção;
- O factor de estrutura, mapas de densidade electrónica, o “problema da fase” e métodos para a sua resolução;
- Métodos de construção e refinamento de um modelo estrutural; critérios de convergência;
- Cristalografia de Electrões e Microscopia Electrónica para análise de estruturas 3D;
- Métodos de validação de estruturas de proteínas; comparação de estruturas; bases de dados cristalográficos. Comparação com outros métodos de análise estrutural 3D. Ferramentas computacionais on-line;
- Teoria básica de RMN 1D e 2D. Informação estrutural: ângulos, distâncias, ambiente químico;
- Sequências de pulsos para aquisição de dados e atribuição espectral. Métodos 2D e 3D;
- Métodos de determinação de estrutura de proteínas por RMN: Proteínas com MW15kDa.
Bibliografia
“Crystallography made Crystal Clear - A Guide for users of Macromolecular Models” G. Rhodes, 2nd Ed., Academic Press: San Diego, London (2000)
“Introduction to Protein Structure” Branden, C.-I. & Tooze, J. Garland Pub. (1999)
“Structural Biology; Practical NMR applications” Q. Teng, Springer Science +Business Media, Inc, NY (2005)
Wlodawer, A., Minor, W., Dauter, Z., and Jaskolski, M. (2008) "Protein crystallography for non-crystallographers, or how to get the best (but not more) from published macromolecular structures", FEBS J 275, 1-21. doi:10.1111/j.1742-4658.2007.06178.x
Método de ensino
- Aulas teóricas - contacto directo com os docentes em sala de aula para apresentação e discussão dos conceitos teóricos e teórico-práticos constantes do programa.
- Aulas práticas - contacto directo com os docentes em sala ou laboratório para aplicação dos conceitos teóricos e teórico-práticos apresentados nas aulas teóricas. Os alunos serão divididos em grupos de trabalho e cada grupo escolherá um projecto de caracterização estrutural de uma proteína por cristalografia de raios-X e/ou RMN. A evolução do projecto acompanhará o mais possível o conteúdo das aulas teóricas por forma a permitir aos alunos uma melhor assimilação dos conceitos apresentados.
- Estudo independente - tempo dedicado pelos alunos à elaboração dos relatórios e preparação para o exame final.
Método de avaliação
Avaliação consistirá de um exame escrito (45% da classificação final) e da apresentação oral e discussão do(s) projecto(s) realizado(s) (55% da classificação final).