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Orientierungsmodul Strukturbiologie1: Proteindesign und Designerproteine (OMA-StrBio1)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Orientational Module Structural Biology 1: Protein design and Designer proteins)
Modulverantwortliche/r: Yves Muller Lehrende:
Rainer Böckmann, Yves Muller, Benedikt Schmid
Start semester: |
WS 2020/2021 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
120 Std. | Eigenstudium: |
105 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Orientierungsmodul Strukturbiologie I: Proteindesign und Designerproteine
(Übung, 8 SWS, Yves Muller et al., single appointment on 1.3.2021, 9:15 - 10:00, 10:15 - 11:45, HA; single appointment on 3.3.2021, single appointment on 4.3.2021, 9:15 - 10:45, HA; single appointment on 5.3.2021, 11:00 - 13:00, HA, CIP Biologie; block seminar 8.3.2021-19.3.2021 Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, 8:00 - 18:00, CIP Biologie; single appointment on 8.3.2021, 9:15 - 10:15, Hörsaal ZMPT; single appointment on 9.3.2021, 9:15 - 10:45, HA; single appointment on 15.3.2021, 9:15 - 10:15, Hörsaal ZMPT; single appointment on 16.3.2021, 9:15 - 10:45, HA; single appointment on 23.3.2021, 14:00 - 17:00, HA; single appointment on 26.3.2021, 10:15 - 11:45, HA; Präsenzveranstaltung.)
Empfohlene Voraussetzungen:
none
Inhalt:
VORL/SEM:
Lehre von methodischen und theoretischen Ansätzen zum Designen von Proteinen mit veränderten Eigenschaften wie z.B. phage und yeast display, directed evolution und computational protein design. Besprechung herausragender Proteindesignstudien unter aktiver Beteiligung der Studierenden.
UE:
Die Übungen konzentrieren sich auf die Gebiete computational biology (Schwerpunkt Proteinseitenkettenpackungsalgorithmen oder molecular dynamics Simulationen). Zusätzlich werden Methoden zur experimentellen Verifizierung von Computermodellen wie z.B. Isotherme Titrationskalorimetrie (ITC) und CD-Spektroskopie in hands-on Versuchen vermittelt. Die Übungen erfolgen zu 50 % als individuelle Mitarbeit an aktuellen Projekten der beteiligten Arbeitskreise. Seminar talks cover theoretical and methodological approaches for the design of proteins with modified characteristics including phage and yeast display, directed evolution and computational protein design. A selection of seminal protein design studies will be discussed.
Laboratory course focuses on computational protein design (using protein side-chain packing algorithms, or molecular dynamics simulations). Additionally, students are introduced to experimemtal validation techniques such as isothermal titration calorimetry (ITC) and CD spectroscopy in hands-on lab-training units.
The main focus of the practical course will be the active participation in ongoing research projects in the participating labs.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
können die neuesten Erkenntnisse, Konzepte und methodischen Ansätze beim Design von Proteinen mit neuen Eigenschaften erklären und diskutieren;
sind in der Lage, neueste Forschungsergebnisse in diesem Fachgebiet kritisch zu besprechen und zu hinterfragen;
verstehen die aktuellsten Arbeitsmethoden und deren Anwendungen beim Designen von Proteinen;
können den Inhalt eines wissenschaftlichen Primärartikels erarbeiten, die verwendeten Methoden/Ergebnisse erklären und kritisch bewerten und in einem Referat fachgruppengerecht präsentieren und diskutieren;
sind aufgrund der regelmäßigen aktiven Teilnahme fähig, spezifische strukturbiologische Experimente zu planen und durchzuführen;
können mit anwendungsspezifischen wissenschaftlichen Messgeräten sowie mit Programmen zur Struktursimulation umgehen;
können strukturbiologische Versuche auswerten und die Ergebnisse in einem Protokoll darstellen sowie kritisch diskutieren.
The students are
acquainted with novel insights, concepts, and methods for the design of proteins with novel properties
understand state-of-the-art methods in protein design and their limitations
are able to independently develop working hypotheses, to independently design and conduct experiments
able to present and critically discuss current research articles / their results and defend their conclusions in a proper context
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Integrated Life Sciences: Biology, Biomathematics, Biophysics (Master of Science)
(Po-Vers. 2019w | NatFak | Integrated Life Sciences: Biology, Biomathematics, Biophysics (Master of Science) | Module Groups | MG3: Biological Structures and Processes | Mandatory Elective Modules Group 3 | Structural Biology I: Protein Design and Designer Proteins)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Portfolio exam Structural Biology I: Protein Design and Designer Proteins (Prüfungsnummer: 22011)
- Prüfungsleistung, mehrteilige Prüfung, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Portfolio
PL: mündliche Prüfung
PL: mündliches Referat
PL. schriftliches Protokoll
- Erstablegung: WS 2020/2021
1. Prüfer: | Böckmann/Muller |
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