Aspectos generales
Responsable
Métodos de evaluación
| Método |
Cantidad |
Porcentaje |
| Exámenes |
2 |
80% |
| Participación en clase |
1 |
10% |
| Tareas |
1 |
10% |
Integrantes
| Integrante |
Rol |
Horas |
Actividad complementaria |
| HERNÁNDEZ SANTOYO ALEJANDRA |
Responsable |
25.00 |
|
| RODRÍGUEZ ROMERO ADELA |
Coordinador tutor |
23.00 |
|
| RAMÍREZ RODRÍGUEZ MIGUEL ALEJANDRO |
Coordinador estudiante (Registrado) |
16.00 |
Si |
| VALENCIA SÁNCHEZ MARCO IGOR |
Profesor invitado (MDCBQ) |
2.00 |
|
Introducción
La cristalografía de proteínas, reconocida como una de las metodologías más avanzadas y eficaces para elucidar la estructura de las macromoléculas a escala atómica, es una herramienta indispensable en el campo de la bioquímica y la biología estructural. A través de las décadas, el estudio detallado de las estructuras tridimensionales de proteínas y ácidos nucleicos ha revolucionado múltiples disciplinas científicas, y su relevancia sigue en aumento. La disponibilidad de diversas estructuras de una macromolécula, ya sea sola o en complejos con otras macromoléculas o ligandos específicos, es crucial tanto para el diseño como para el desarrollo de compuestos farmacológicos. En la actualidad y apoyada en la inteligencia artificial, la cristalografía de proteínas es más eficiente y accesible, expandiendo las capacidades de los científicos para explorar y entender la estructura y función de las biomoléculas a un nivel sin precedentes.
En este curso los estudiantes adquirirán los conceptos teóricos-prácticos fundamentales de la cristalografía de proteínas. Se profundizará en las técnicas más modernas para la obtención de cristales y la resolución de estructuras por técnicas de difracción de rayos X. Asimismo, se realizará un análisis meticuloso de las estructuras obtenidas, permitiendo a los estudiantes no solo entender las técnicas, sino también aprender a interpretar y aplicar los resultados obtenidos.
Objetivos
-
Analizar y profundizar en los principios básicos de la difracción de Rayos X y de la cristalografía de proteínas.
- Entender los fundamentos de la cristalización de proteínas y de los métodos experimentales usados en la determinación de las estructuras 3D usando datos de difracción de rayos de Rayos X.
- Aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en la determinación experimental de la estructura de una proteína.
- Conocer y aplicar los criterios que definen la calidad de la estructura cristalográfica para validar el modelo experimental.
Temario
1. Introducción. (Adela Rodríguez, 12 de agosto: 2 horas)
- Métodos para determinar estructuras 3D
- Cristalografía, pasado, presente y futuro
- Aplicaciones de la cristalografía
2. Principios de la cristalografía de proteínas (Adela Rodríguez, 14, 19 y 21 de agosto: 6 horas)
- Bases de la difracción de rayos X
- Espacio recíproco
- La esfera de Ewald
- Simetría y grupos espaciales
3. Modelos estructurales
- Interacciones físicas que determinan las propiedades de las proteínas (Alejandra Hernández, 26 de agosto: 2 horas)
- Propiedades conformacionales de las cadenas polipeptídicas (Adela Rodríguez, 28 de agosto: 2 h)
- Estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria
4. Cristalización (Alejandra Hernández, 2, 4 Septiembre: 4 horas )
- Principio de la cristalización de proteínas.
- Principales métodos de obtención de cristales
- Factores que afectan el crecimiento y la calidad de los cristales
- Métodos para optimizar la calidad de los cristales
- Práctica de Cristalización Proteínas (Miguel A. Ramírez R. 9 Septiembre: 2 horas)
5. Colecta de datos (Adela Rodríguez, Miguel A. Ramírez R. 11 y 18 de septiembre: 4 horas)
- Estrategia de colecta
- Práctica en el Laboratorio Nacional de Estructura de Macromoléculas (LANEM-IQ)
6. Caracterización de los datos de difracción de rayos X
- Reduccción y escalamiento (Alejandra Hernández, 12, 17 de septiembre: 4 )
- Análisis de la calidad de los datos
- Patologías más comunes
-Superposición de redes
-Anisotropía
- Practica de Laboratorio: Programas utilizados en el escalamiento de datos (Alejandra Hernández y Adela Rodríguez, 23 y 25 de septiembre: 4 horas)
- XDS, Mosflm, HKL3000
7. El problema de la fase (Adela Rodríguez, 30 de septiembre, 2o de octubre: 4 horas)
- Reemplazo molecular (Uso de modelos experimentales y de Inteligencia Artificial)
- Programas utilizados para la obtención de las fases
- Procedimientos para mejorar las fases
- Práctica de Laboratorio: Obtención del modelo inicial ( Miguel A. Ramírez, 7 y 9 de octubre: 4 horas)
8. Afinamiento de los modelos cristalográficos (Alejandra Hernández, 14 y 16 de octubre: 4 horas)
- Fundamentos y metodologías
- Práctica de Laboratorio: Programas utilizados para la obtención de fases y afinamiento de estructuras. (Alejandra Hernández, Adela Rodríguez, y Miguel Alejandro 21, 23, 28 y 30 de octubre: 8 horas)
PHENIX
CCP4
COOT
- Flexibilidad molecular y parámetros de movilidad atómica (Alejandra Hernández, 4 de noviembre: 2 horas)
9. Validación, análisis de estructuras y de las limitaciones de los modelos predichos por algoritmos tales como AlfaFold. (Alejandra Hernández, 6 de noviembre: 2 horas)
- Programa MolProbity, Gráfica de Ramachandran.
- Factor B
- Accesibilidad al disolvente
- Contactos inter e intramoleculares
- Superficie electrostática
- Cavidades
- Hidrofobicidad
- Empaquetamiento
10. Como se combinan la Criomicroscopía electrónica y la Cristalografía para determinar la estructura de Proteínas (Prof. Invitado: Dr. Marco Igor Valencia, 11 de noviembre: 2 horas)
11. Análisis y discusión de artículos (Alejandra Hernández, Adela Rodríguez, Miguel A. Ramírez R. 13, 18, 20 y 25 de noviembre, 8 horas)
11. Examen final (Alejandra Hernández y Adela Rodríguez, 27 de noviembre: 2 horas)
Descargables
