Название: Получение кристаллов самоструктурирующихся бионанообъектов и изучение межмолекулярных взаимодействий на примере белка лизоцима
Основной предмет (школа): химия, биология
Область знания (ВУЗ): кристаллография, молекулярная биология, физическая химия
Актуальность: Знание трехмерной структуры самоорганизующихся биологических систем дает потенциальную возможность создания новых лекарственных препаратов, способствует пониманию биологических процессов. Возможно в будущем будет найден способ получения новых видов более эффективных катализаторов, с использованием знаний об активных центрах ферментов.
Новизна: практическое и теоретическое ознакомление с основными приемами получения белковых кристаллов, исследование влияния различных факторов на самоорганизацию молекулярной системы.
Цель: получение белковых кристаллов различными методами, кристаллизация белка прошедшего процесс денатурации - ренатурации вызванной изменением физико-химических параметров раствора.
Задачи:
-ознакомление с принципами структурной организации белков, банком данных PDB (Protein Data Bank), освоение программ для просмотра и простейшего анализа макромолекулярных структур
-получение кристаллов лизоцима
-установление влияния добавок, искажающих межмолекулярные взаимодействия, и их концентрации на кристаллизацию белка
-установление влияния процесса денатурации-ренатурации лизоцима на получение кристаллов белка
Материалы: лизоцим, посуда и оборудование для простейших химических экспериментов, дистиллированная вода, безопасные органические и неорганические соли
Экспериментальные подходы: получение кристаллов методами высаливания и кристаллизации в геле, термическая денатурация белка, анализ полученных кристаллов простейшими оптическими (визуальными) и дифрактометрическими методами, интерпретация данных.
Методические подходы: освоение простейших приемов белковой кристаллографии, ознакомление с рентгеноструктурным анализом, изучение биологических аспектов действия кристаллизуемого объекта
Освоение школьником теоретического материала: основы структуры белка на уровне макромолекул (структуры белка, понятия фолдинга, α-спирали, β-складки) основные кристаллографические законы, понятие об изучении структуры при помощи дифракции рентгеновского излучения.
Навыки, получаемые школьником: освоение простейших приемов кристаллизации биологических объектов, работа с растворами, оптическим микроскопом, кристаллами, представление о внутренней структуре биологических кристаллов.
Предшествующий материал по школьной программе: школьный курс биохимии как раздела биологии (аминокислоты, пептидная связь, белки, строение белков, уровни организации белковой молекулы, денатурация, ренатурация).
Роль учителя: общая организация процесса обучения, неспецифическая литература.
Роль тьютора: общее руководство проектом, обеспечение реактивами и специальной литературой, консультативная помощь, допуск к современному дифрактометрическому оборудованию
Примечание: вся работа может быть выполнена без единого современного прибора путем визуального отслеживания кристаллизации белка. Современное оборудование (дифрактометр) желательно для получения дифракционной картины, иллюстрирующей наличие в выращенном кристалле периодичности.
"вся работа может быть выполнена без единого современного прибора путем визуального отслеживания кристаллизации белка."
А как нам подтвердить, что это всё происходит наяву, а не придумано?
И ... где это можно будет провести?
