NBIA04014U  Proteinkemi og enzymologi I

Årgang 2017/2018
Engelsk titel

Protein Chemistry and Enzymology I

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i molekylær biomedicin

Kursusindhold

Teoretisk grundkursus i proteinkemi og enzymologi. I kurset gennemgås aminosyrernes kemi, proteiners strukturelle niveauer, proteinstrukturbestemmelse, proteinstabilitet, proteinfleksibilitet, enzymkinetik og enzymmekanismer, protein-ligand interaktioner, membranproteiner samt proteinmodifikationer. Under denne gennemgang lægges vægt på betydningen for proteinfunktion og forståelsen af relevante sygdomme og behandling af disse.

Målbeskrivelser

Viden:

Den studerende kan:

  • Redegøre for aminosyrernes struktur, herunder visse posttranslationelle modifikationer, og funktionelle egenskaber
  • Redegøre for og beskrive primær- sekundær, tertiær og kvartenærstruktur
  • Redegøre for proteinmodifikationer i forbindelse med sekretorisk transport, samt analytiske metoder i relation til dette emneområde
  • Redegøre for betydningen af proteinstruktur for proteinfunktion
  • Redegøre for almindelige begreber og analysemetoder inden for proteinevolution (divergent/konvergent evolution, ortolog/paralog)
  • Redegøre for kovalente og ikke-kovalente interaktioner og fysiske kræfter af betydning for proteiner, herunder vands betydning for samme
  • Beskrive anvendelsen af metoder til analyse af proteinstrukturer (fluorescens spektroskopi, absorbtion, massespektrometri, cirkulær dikroisme, NMR-spektroskopi, røntgen diffraktion, krystallisation)
  • Beskrive metoder til proteinoprensning (kromatografi og elektroforese)
  • Identificere og klassificere proteinstrukturer, herunder proteinklasser og udvalgte proteinmotiver samt kende til eksistens af databaser (SCOP, CATH, PDB)
  • Redegøre for steady-state og Michaelis-Menten enzymkinetik
  • Redegøre for kinetik og –termodynamik i relation til enzymfunktion og proteinstabilitet
  • Definere enzym, cofaktor, coenzym, holo- og apoenzym
  • Redegøre for og beskrive hvorledes enzymaktivitet kan reguleres in vivo og in vitro (hæmmere, regulatoriske enzymer, allosteri, feedback inhibering, reversibel kovalent modifikation, fosforylering, zymogen)
  • Redegøre for enzymatisk og inhibitorisk kontrol af blodkoagulations- og fordøjelsessystemet
  • Beskrive og forklare enzymmekanismer og –funktion (serinproteaser, glykosidaser (lysozym), metalloenzymer, syre-base katalyse, kovalent katalyse, metalion katalyse, nukleofil)
  • Redegøre for og beskrive proteinfoldning og -misfoldning samt proteinstabilitet
  • Beskrive assisteret proteinfoldning og chaperoner
  • Beskrive strukturelle og funktionelle aspekter af protein-ligand interaktioner
  • Redegøre for struktur og funktion af hæmoglobin, herunder også regulering, inhibering og relaterede sygdomme
  • Redegøre for protein eksport ud af cellen
  • Redegøre for biologiske membraners opbygning og topologi af membranproteiner
  • Redegøre for hydropati plot
  • Redegøre for membranproteiners funktion og struktur

 

Færdigheder:

Den studerende kan:

  • Demonstrere forståelse for anvendelsen af metoder til analyse af proteinstrukturer (fluorescens spektroskopi, absorbtion, massespektrometri, cirkulær dikroisme, NMR-spektroskopi, røntgen diffraktion, krystallisation)
  • Demonstrere forståelse for metoder til proteinoprensning (kromatografi og elektroforese)
  • Analysere proteinstrukturer, herunder proteinklasser og udvalgte proteinmotiver samt kunne anvende (PDB) og forstå (SCOP, CATH) databaser
  • Analysere, anvende og vurdere kinetiske og termodynamiske parametre (KM, Vmax, v0, kcat, KI, Ka, Keq, Kd, m, Cm, Tm, ∆G, ∆H, ∆S)
  • Anvende og vurdere anvendeligheden af metoden dobbelt reciprokt plot til bestemmelse af kinetiske parametre
  • Forklare og vurdere resultater fra kinetiske og termodynamiske analyser af proteiner
  • Anvende og vurdere termodynamiske og ligevægtsanalyser af protein-ligand interaktioner
  • Forklare allosteri og kooperativitet
  • Anvende og vurdere Hill plots og Scatchard plots til beregning af parametre af relevans for ligand-binding, herunder allosteri og kooperativitet
  • Analysere og løse problemstillinger af proteinkemisk karakter i relation til en eller flere af kursets emneområder

 

Kompetencer:

Den studerende kan:

  • Diskutere, evaluere og perspektivere problemstillinger af proteinkemisk karakter i relation til en eller flere af kursets emneområder.
Pensum i alle kurser fra 1. og 2. blok forudsættes bekendt.
Forelæsninger og eksaminatorier.
Mundtlig
Kollektiv
Løbende feedback i undervisningsforløbet
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
---
Hjælpemidler
Kun visse hjælpemidler tilladt

Almindelig lommeregner tilladt.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ekstern censur
Reeksamen

Eksamen som ordinær eksamen.

Hvis der er 10 eller færre tilmeldte til reeksamen, vil eksamensformen blive ændret til 30 min. mundtlig eksamen på baggrund af to hovedspørgsmål og 30 min. forberedelse med lommeregner som hjælpemiddel.

Kriterier for bedømmelse

For at opnå karakteren 12 skal den studerende kunne følgende i relation til proteiner på overbevisende vis:

  • Redegøre for aminosyrernes struktur og funktionelle egenskaber
  • Redegøre for og beskrive primær- sekundær, tertiær og kvartenærstruktur
  • Redegøre for proteinmodifikationer i forbindelse med sekretorisk transport
  • Redegøre for betydningen af proteinstruktur for proteinfunktion
  • Redegøre for kovalente og ikke-kovalente interaktioner og fysiske kræfter af betydning for proteiner, herunder vands betydning for samme.
  • Beskrive og demonstrere forståelse for anvendelsen af metoder til analyse af proteinstrukturer (fluorescens spektroskopi, absorbtion, massespektrometri, cirkulær dikroisme, NMR-spektroskopi, røntgen diffraktion, krystallisation)
  • Beskrive og demonstrere forståelse for metoder, der benyttes til proteinoprensning (kromatografi og elektroforese)
  • Analysere, identificere og klassificere proteinstrukturer, herunder proteinklasser og udvalgte proteinmotiver samt kunne anvende og forstå databaser (SCOP, CATH, PDB)
  • Redegøre for almindelige begreber og analysemetoder inden for proteinevolution (lineær alignment, divergent/konvergent evolution, ortolog/paralog)
  • Redegøre for kinetik og –termodynamik i relation til enzymfunktion og proteinstabilitet
  • Beregne og forstå kinetiske og termodynamiske parametre (KM, Vmax, v0, kcat, KI, Ka, Keq, Kd, m, Cm, Tm, ∆G, ∆H, ∆S)
  • Tolke resultater for kinetiske og termodynamiske analyser af proteiner
  • Redegøre for steady-state og Michaelis-Menten enzymkinetik
  • Definere enzym, cofaktor, coenzym, holo- og apoenzym
  • Redegøre for og beskrive hvorledes enzymaktivitet kan reguleres in vivo og in vitro (hæmmere, regulatoriske enzymer, allosteri, feedback inhibering, reversibel kovalent modifikation, fosforylering, zymogen)
  • Redegøre for enzymatisk og inhibitorisk kontrol af blodkoagulations- og fordøjelsessystemet
  • Beskrive og forklare enzymmekanismer og –funktion (serinproteaser, glykosidaser (lysozym), metalloenzymer, syre-base katalyse, kovalent katalyse, metalion katalyse, nukleofil)
  • Redegøre for og beskrive proteinfoldning og -misfoldning samt proteinstabilitet
  • Beskrive assisteret proteinfoldning og chaperoner
  • Anvende og vurdere anvendeligheden af metoden dobbelt reciprokt plot til bestemmelse af kinetiske parametre
  • Beskrive strukturelle og funktionelle aspekter af protein-ligand interaktioner
  • Anvende og vurdere thermodynamiske og ligevægtsanalyser af protein-ligand interaktioner
  • Forklare allosteri og kooperativitet
  • Anvende og vurdere Hill plots og Scatchard plots til beregning af parametre af relevans for ligand-binding, herunder allosteri og kooperativitet
  • Redegøre for struktur og funktion af hæmoglobin, herunder også regulering, inhibering og relaterede sygdomme
  • Redegøre for protein eksport ud af cellen
  • Redegøre for biologiske membraners opbygning og topologi af membranproteiner
  • Redegøre for hydropati plot
  • Redegøre for membranproteiners funktion, især som transportører af hydrofile stoffer
  • Analysere og løse problemstillinger af proteinkemisk karakter i relation til en eller flere af kursets emneområder.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 14
  • Eksamen
  • 4
  • Kollokvier
  • 24
  • E-læring
  • 2
  • Forberedelse
  • 162
  • I alt
  • 206