Главная страница Карта сайта Контактная информация




Главная » Школьникам »
 
Русский     English

Кружок по биомоделированию и созданию лекарств

Мы приглашаем старшеклассников и абитуриентов на наш кружок, посвященный рациональной разработке лекарств, структурной биологии и биомоделированию.
На занятиях кружка мы проходим основные темы структурной биологии, особенно заостряя внимания на вопросах, которые необходимо решать при проектировании новых лекарств. Мы посмотрим, как выглядят биологические молекулы и узнаем, что ученые могут с ними делать, разберёмся, как происходит разработка совершенно новых лекарств и оптимизация старых, познакомимся с дизайном новых и улучшенных ферментов, а также убедим вас, что нет ничего более интересного, чем структурная биоинформатика)

Тематический план занятий

  1. Знакомство, презентация курса 
    Какие бывают и как работают лекарства. Малые молекулы, биолоджики и средства доставки. Какими бывают мишени. Стадии разработки лекарства - хит, лид. Сложности в разработке лекарств. Где здесь может помочь биомоделирование и что это такое? Структурно-опосредованная и рациональная разработка лекарств. Как выглядят различные биологические объекты на молекулярном уровне.

    Введение в структурную биологию
  2. Почему терапевтические препараты работают? Базовая химия. Атомы, связи и молекулы. Виды связей: ковалентно-ионные, металлическая. Электронная плотность одинарных и кратных связей, ароматика. Строение простых молекул. Как мы можем описывать структуры молекул? Межмолекулярные и внутримолекулярные взаимодействия: электростатические, водородная связь, гидрофобный эффект, ван-дер-ваальсово взаимодействие. Стекинг.
  3. Структурная биология пептидов. Аминокислоты, их классы, как они выглядят. Хиральность. Первичная структура. Ротамеры аминокислот, распределение разных вариантов в известных структурах. Свойства пептидной связи. Пептидные гормоны, лекарства, пептидомиметики.
  4. Структурная биология белков. Взаимодействия, определяющие структуры белка, сравнение их вкладов. Гидрофобное ядро. Вторичные структуры — простые и сложные. Заболевания, связанные с нарушением структуры белков.
  5. Разнообразие структур и укладок белков. Как последовательность белка определяет его структуру. Предсказание структуры. Доменная организация и макромолекулярные комплексы. Как природа конструирует белки из отдельных доменов. FoldIt! Заболевания, связанные с нарушениями доменной организации.
  6. Структурная биология нуклеиновых кислот. Нуклеотиды: азотистые основания, сахара, фосфаты: структура, заряды. Свободные нуклеотиды. Направление цепей в ДНК, нуклеотиды их взаимодействия: Уотсон-Криковские и Хугстиновские. Вторичная структура. 2, 3, 4-цепочечные нуклеиновые кислоты и их направления. Петли, узлы, анализ хода цепи.
  7. Разнообразие структур и функций ДНК и РНК. Формы ДНК. РНК: тРНК, рРНК. Третичная структура. Аптамеры и их применение. Дизайн аптамеров. Нуклеотидные наноклетки и ДНК-оригами. Белки, связывающие ДНК и регулирующие транскрипцию. Как происходит узнавание? Заболевания, связанные с нарушениями работы транскрипционных факторов.

    Биомоделирование 
  8. Функция молекул проявляется в их динамике. Как они себя ведут во времени? Конформации. Фазовые переходы. Характерная шкала времен — химическая реакция, вращение боковых групп, реорганизация петель, связывание субстрата и т. д. Инструменты для изучения динамики. Молекулярная динамика. Понятие силового поля.
  9. Молекулярная динамика для анализа конформаций. Агрегирующие белки и нейродегенеративные заболевания - Альцгеймер, Паркинсон. Молекулярная динамика для анализа связывания. Как взаимодействуют две молекулы. Взаимодействия антитело-антиген, аптамер-мишень.
  10. Упрощение задачи расчета взаимодействий. Докинг. Гибкий докинг, макромолекулярный докинг.
  11. Ферментативный катализ. Как выглядит активный сайт. Какие остатки функционально значимы в различных ферментах и почему. Особенности структурной биологии ферментов. Сайты ферментов со схожими функциями. Как выглядит химическая реакция в ферменте. Теория переходного состояния и барьер активации. Инструменты для изучения ферментативных реакций. QM/MM.
  12. Дизайн ферментативной активности. Изменение стереоселективности фермента. Изменение pH-зависимости катализируемой реакции. Де-ново сконструированные ферменты.
  13. Дизайн новых структур. Биомолекулы как конструктор. 

    Дополнительные темы
  14. Машинное обучение в структурной биологии.
  15. Методы улучшения сканирования фазового пространства и расчета свободной энергии. Accelerated MD, Steered MD, Metadynamics, FEP, US. DMD

Рекомендуемый возраст участников: 11 класс.

Место и время проведения занятий: Факультет биоинженерии и биоинформатики, ауд. 305, 19.00-21.00 по средам.

Записаться в кружок и найти актуальную информацию можно в нашей группе в контакте по ссылке https://vk.com/3d_biology



версия для печати




   Лекторий МГУ

24 апреля 2018 г.
Тема: ТРАНСФОРМАЦИЯ КУЛЬТУРЫ В ПРОСТРАНСТВЕ ГЛОБАЛЬНОЙ КОММУНИКАЦИИ

Владимир Васильевич Миронов






Рейтинг студентов


Расписание занятий
осеннего семестра 2018-2019


XIV Заочная
Олимпиада ФББ МГУ

для учащихся 7-10 классов




  Московский Государственный Университет имени М.В.Ломоносова



Почтовый адрес:
119234 г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы МГУ 1, стр. 73,
Факультет биоинженерии и биоинформатики, комната 433.

Телефон / факс: +7 (495) 939-41-95
Справочная телефонов МГУ +7 (495) 939-10-00

E-mail: bioeng@genebee.msu.ru

© 2018 Факультет биоинженерии и биоинформатики
Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова


 





- создание сайта, 2010