Курс лекций "Белковая инженерия"

Компьютерный дизайн свойств белков

Осень 2015 г., 5-й курс ФББ МГУ


Учебные материалы


Вопросы для подготовки к экзамену
Скачать вопросы


Вопросы для подготовки к контрольным работам

  • Контрольная работа 1 (17-Ноя-2015) скачать

Индивидуальное задание для самостоятельной работы
Анализ современной научной литературы по теме "Компьютерный дизайн свойств белков"

Описание. Необходимо разобраться с конкретной научной публикацией, посвященной дизайну свойств белка/фермента с использованием компьютерных подходов. Разобраться означает - прочитать эту статью, понять стратегию (ключевую идею) метода, и оценить эффективность - соотношение трудоемкости и результативности - соответствующего исследования. На семинаре будет оцениваться способность понятно объянить суть использованного подхода, охарактеризовать степень его новизны и масштаб полученных эффектов.

Требование к выбору статьи:

  • Работа опубликована в 2014-2015 гг.
  • Работа опубликована в рейтинговых российских и международных журналах, индексированных в международных системах цитирования Web of Sceience / Scopus и имеющих ненулевой импакт-фактор. Проверить рейтинг журнала можно на следующих сайтах - http://www.scimagojr.com/journalrank.php, http://www.scijournal.org/
  • Исследование должно состоять из двух частей. Первая часть - предсказательная - выполнена с использованием компьютерных подходов. Ее результатом является предсказание тех изменений/манипуляций, которые нужно совершить с белком дикого типа для получения преперата с измененными/улучшенными свойствами. Пример предсказания: список мутаций (точечных аминокислотных замен) в конкретном белке. Вторая часть - экспериментальная - посвящена лабораторной проверке сделанных предсказаний. Из этого пункта может быть сделано исключение в том случае, если речь идет о какой-то интересной работе по теме, в которой есть экспериментальная часть, но нет вычислительной. Работы в которых есть предсказательная часть, но нет экспериментальной, принимаются только в том случае, когда экспериментальная проверка опубликована отдельно - в этом случае две статьи анализируются совместно. Теоретические работы, результаты которых никто никогда не проверял, не представляют в данном случае никакого интереса.

Процедура выбора статьи:

  • Необходимо найти статью-кандидат. Для этого можно пользоваться поисковыми системами Google Scholar, PubMed и др. Следует иметь ввиду некоторые особенности поиска в каждой системе. Так, Google Scholar по умолчанию первыми выдает статьи с наибольшим рейтингом цитирования, в то время как PubMed сортирует статьи по дате опубликования. Следует ограничивать область поиска 2014-2015 гг. выпуска.
  • Необходимо просмотреть статью на предмет соответствия требованиям, описанным выше
  • Необходимо проверить, не забронирована ли эта статья за кем-нибудь из однокурсников (который нашел ее раньше) - Таблицу заданий для самостоятельной работы здесь
  • Необходимо послать мне письмо по адресу d.a.suplatov@belozersky.msu.ru со ссылкой на выбранную статью. Я должен буду просмотреть эту публикацию и оценить степень полезности потенциального обсуждения этой работы на семинаре для понимания читаемого курса лекций. Если статья подходит - я записываю ее за соответствующим студентом и вывешиваю на сайте. Письма будут анализироваться в порядке получения, при этом нужно иметь ввиду, что для ответа мне может потребоваться некоторое время.

Таблица заданий для самостоятельной работы - открыть

Цель задания - выявить новые/последние тенденции в дизайне белков. В этом контексте бессмысленно ограничивать поиск заранее объявленными темами. Ниже я привожу список возможных направлений, которым могут быть посвящены эти работы. Список дается для того, чтобы упростить понимание задания, однако не ставит перед собой задачу быть исчерпывающим или направлять поиск работ.

  • Новые подходы для совершенствования методов направленной эволюции (создания более эффективных small&smart библиотек мутантов для скринирования)
  • Новые подходы для выбора hotspots - "горячих точек замен" в структуре белка для введения мутаций
  • Новые подходы дизайна свойств белков на основании сравнительного анализа с гомологами
  • Новые подходы к анализу различных центров связывания в белках и - на этом основании -дизайну их свойств
  • Дизайн свойств белков с использования аллостерического эффекта

Оформление результата:

  • Анализ статьи должен быть оформлен в виде небольшой презентации
  • Презентация должна содержать ссылку на работу, название объекта (белок из конкретного организма или организмов), декларируемую цель (например, увеличение термостабильности), краткое описание хода работы, полученные результаты (конкретно, с цифрами и сравнением со значениями дикого типа - как написано в статье)
  • Отдельный слайд должен быть посвящен описанию сути подхода - т.е. ключевой идеи, на которой строится предсказательная часть работы. Необходимо кратко пояснить принцип действия использованных компьютерных методов анализа.
  • Необходимо качественно охарактеризовать эффективность исследования в сравнении с другими работами, приведенными в лекциях. Эффективность подразумевает соотношение инвестированных ресурсов и масшабности/новизны результата.
  • Презентация должна содержать иллюстрации - взятые из статьи или подготовленные самостоятельно

Сроки сдачи. Подготовленные презентации высылаются на мой адрес по мере готовности до даты последней лекции.

Штрафные санкции. Способность анализировать научную литературу и участвовать в дискуссии по заявленной теме являтся одним из ключевых навыков, которые студент должен получить в результате прослушивания курса лекция "Белковая инженерия". Для получения положительной оценки за экзамен студент должен продемонстрировать эти способности. В связи с этим, студенты, которые не сдадут самостоятельные задания, получат дополнительный вопрос по анализу литературы на экзамене.