Drukuj sylabus

Modelowanie biomolekularne w projektowaniu leków

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:

CC/TL-DUI>MBwPL

Kod Erasmus / ISCED:

(brak danych) / (brak danych)

Nazwa przedmiotu:

Modelowanie biomolekularne w projektowaniu leków

Jednostka:

Katedra Chemii Fizycznej

Grupy:

Przedmioty 2 sem. - tech. chemiczna-technol. produktów leczniczych, st. II-go stopnia (po inż.)

Punkty ECTS i inne:

3.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:

roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

Język prowadzenia:

polski

Pełny opis:

Moduł jest realizowany w semestrze drugim i obejmuje 15 godzin wykładu i 30 godzin laboratorium. Moduł kończy się zaliczeniem.

Treści kształcenia

- Główne koncepcje i obszary zastosowań modelowania molekularnego w projektowaniu leków. Podstawy metod modelowania molekularnego: mechaniki molekularnej, dynamiki molekularnej, Monte Carlo. Siły molekularne. Podstawy molekularnej mechaniki kwantowej: metody ab initio, metody półempiryczne, metody wykorzystujące funkcjonały gęstości DFT. Optymalizacja geometrii biocząsteczek. Bazy danych biomolekularnych (baza danych Protein Data Bank PDB, PDBe, PDBj), bazy ligandów (PubChem, ZINC, BindingDB), bazy enzymów, inne). Pobieranie informacji z biologicznych baz danych w projektowaniu leków. Elementy analizy homologicznej w projektowaniu leków. Podstawy modelowania struktury przestrzennej białek. Modelowanie wielkości charakteryzujących fizykochemiczne właściwości układów biologiczno-chemicznych dla potrzeb projektowania leków. Analiza konformacyjna w projektowaniu leków.

Zastosowanie metod modelowania molekularnego w badaniu reaktywności układów biochemicznych: badanie termodynamiki i stanów przejściowych reakcji leków.

Dokowanie molekularne w projektowaniu leków: metody dokowania, funkcje oceny oddziaływania liganda (leku) z receptorem (białkiem). Modelowanie biomolekularne w projektowaniu farmakoforów.Badanie zależności QSAR struktura-aktywność biologiczna w projektowaniu leków (2D-QSAR, 3D-QSAR, 4D-QSAR, 5D-QSAR, 6D-QSAR). Rodzaje indeksów strukturalnych i techniki ich obliczania. Metody CoMFA i CoMSIA w projektowaniu leków.

- 1. Bazy danych struktur biomolekularnych (baza danych Protein Data Bank PDB, PDBe, PDBj), bazy ligandów (PubChem, ZINC, BindingDB), bazy enzymów, serwisy Entrez i ExPASy, inne). Pobieranie informacji z biologicznych baz danych dla potrzeb projektowania leków.

2. Wizualizacja struktur i właściwości fizykochemicznych biocząsteczek. Manipulowanie strukturą białka i liganda w procesach projektowania leków.

3. Modelowanie wielkości charakteryzujących fizykochemiczne właściwości układów biologiczno-chemicznych. Analiza konformacyjna ligandów w projektowaniu leków.

4. Projektowanie struktury białka/enzymu dla potrzeb projektowania leków.

5. Modelowanie reakcji chemicznej (termodynamiki, stanów przejściowych) na przykładzie reakcji leku z wybranym receptorem.

6. Obliczanie deskryptorów QSAR.

7. Badanie zależności QSAR struktura-aktywność biologiczna leków.

8. Procesy dokowania molekularnego. Badanie oddziaływania liganda (leku) z receptorem (białkiem).

9. Modelowanie biomolekularne w projektowaniu farmakoforów.

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

G.Patrick - Chemia leków.Krótkie wykłady - PWN. - 2012

W. Kołos, J. Sadlej - Atom i cząsteczka - WNT Warszawa. - 1998,

P. G. Higgs, T. K. Attwood - Bioinformatyka i ewolucja molekularna - PWN, Warszawa. - 2008

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Tadeusz Pietryga - Instrukcje laboratoryjne - Katedra Chemii Fizycznej. - 2013

Literatura uzupełniająca

Dostępna w internecie/Available on the Internet - - . -

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył moduł	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Sposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Ma podstawową wiedzę o metodach modelowania molekularnego	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny
Potrafi modelować proste reakcje chemiczne i badać oddziaływania ligand-receptor.	laboratorium	kolokwium, obserwacja wykonawstwa
Posiada podstawową wiedzę z zakresu analizy homologicznej w projektowaniu leków oraz w modelowaniu struktury białka.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny
Posiada podstawową wiedzę o bazach danych biomolekularnych, stosowanych w projektowaniu leków.	laboratorium	raport pisemny, obserwacja wykonawstwa
Ma podstawową wiedzę nt. zastosowań dokowania molekularnego w projektowaniu leków.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny, obserwacja wykonawstwa
Ma podstawową wiedzę w zakresie badania zależności struktura-aktywność QSAR w projektowaniu leków.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, raport pisemny

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3	na ocenę 4	na ocenę 5
Ma podstawową wiedzę o metodach modelowania molekularnego	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi je ocenić	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi je zastosować w różnych etapach modelowania
Potrafi modelować proste reakcje chemiczne i badać oddziaływania ligand-receptor.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi przeprowadzić interpretację fizykochemiczną wyników	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi zastosować różne metody
Posiada podstawową wiedzę z zakresu analizy homologicznej w projektowaniu leków oraz w modelowaniu struktury białka.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi przeprowadzić interpretację fizykochemiczną wyników oraz ich weryfikację	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi zastosować niezależnie różne metody
Posiada podstawową wiedzę o bazach danych biomolekularnych, stosowanych w projektowaniu leków.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również zna ograniczenia	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi wykorzystać niezależnie bazy
Ma podstawową wiedzę nt. zastosowań dokowania molekularnego w projektowaniu leków.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi je ocenić i zinterpretować	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi je zastosować w różnych etapach projektowania leków
Ma podstawową wiedzę w zakresie badania zależności struktura-aktywność QSAR w projektowaniu leków.	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi zinterpretować wyniki	nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi zastosować niezależne metody

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres:	2021-10-01 - 2022-01-31	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WT ŚR WYK WYK CZ PT LAB
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Katarzyna Rydel-Ciszek
Prowadzący grup:	Katarzyna Rydel-Ciszek
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (zakończony)

Okres:	2022-10-01 - 2023-01-30	Wybrany podział planu: tygodniowy cykl przedmiotu Przejdź do planu PN WYK WYK WT ŚR CZ PT LAB
Typ zajęć:	Laboratorium, 30 godzin więcej informacji Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy:	Katarzyna Rydel-Ciszek
Prowadzący grup:	Katarzyna Rydel-Ciszek
Lista studentów:	(nie masz dostępu)
Zaliczenie:	Zaliczenie

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.