En este diplomado el alumno aprenderá conceptos de estructura de proteínas de 1D-4D, el alumnos manejara conceptos de interacciones ligando-proteína no covalentes, aprenderá a realizar estudios de acoplamiento molecular así como estudios de dinámica molecular de proteínas con ligando, en un entorno de membrana, etc. Es un diplomado de bioinformática estructural teórico-práctico desarrollado de la mano de un profesor-investigador experto con publicaciones científicas Internacionales.

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TEMARIO

 

Módulo 1

 

VISUALIZADORES DE PROTEÍNAS EN 3D

 

1. Bienvenida e introducción a la bioinformática

2. Herramientas de apoyo para preparación de archivos y análisis de resultados

3. Introducción a los visualizadores 3D de proteínas: https://www.rcsb.org/docs/additional-resources/molecular-graphics-software

4. Instalación de PyMol

5. Ejercicios de visualización en PyMol

6. Instalación de Chimera

7. Ejercicios de visualización en Chimera

8. Instalación de VMD

9. Ejercicios de visualización en VMD

10. Instalación de accelrys-discovery

11. Ejercicios de visualización en accelrys-discovery

12. Instalación de Swiss-PdbViewer

13. Ejercicios de visualización en Swiss-PdbViewer

14. Instalación de maestro

15. Ejercicios de visualización en maestro

16. Instalación de marvin

17. Ejercicios de visualización en marvin

 

Módulo 2

DOCKING LIGANDO-PROTEÍNA 

 

1. Propiedades fisicoquímicas de ligandos

2. Propiedades ADMET de ligandos

3. Bases de datos de ligandos 

4. Dibujo en 2D y 3D de ligandos em software gratuito 

5. Interacciones no covalentes

6. Estructura primaria de proteínas

7. Estructura secundaria de proteínas

8. Estructura terciaria de proteínas

9. Bases de datos de proteínas

10. Instalación de autodock tools

11. Instalación de autogrid y autodock

12. Preparación de archivos

13. Simulación de docking

14. Análisis de resultados de docking

15. Generación de figuras en Pymol del complejo ligando-proteína

 

Módulo 3

DOCKING PROTEÍNA-PROTEÍN

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Introducción a Docking proteína-proteína 

estructura de proteínas (primaria, secundaria, terciaria)

1. Introducción a Docking proteína-proteína.

2. Clasificación de metodologías de Docking proteína-proteína.

   1. Docking ciego

   2. Docking Dirigido

   3. Docking Flexible

3. ¿Qué tipo de método utilizar en la predicción de Docking proteína-proteína?

Técnicas de predicción de Docking de proteínas-proteínas.

1. Docking proteína-proteína empleando los servidores 

   1. HDOCK

   2. ClusPro

   3. FRODOCK 2.0

   4. SwarmDock

   5. HADDOCK

   6. PatchDock

   7. SymmDock

Evaluación y análisis de los Docking proteína-proteína.

1. Evaluación y selección de los modelos predichos.

2. Análisis de la interfase entre las cadenas proteicas.

 

Módulo 4

DINÁMICA MOLECULAR PROTEÍNA-AGUA

 

1. Descripción química de un aminoácido

2. Clasificación de aminoácidos

3. Descripción del enlace peptídico

4. Angulos planos

5. Angulos diedros

6. mapas de Ramachandran

7. Análisis de formato PDB

8. Coordenadas de aminoaácidos

9. factor B de un cristal

10. Descripción de RMSD

11. Descripción de RMSF

12. Descripción de radio de giro

13. Instalación de NAMD

14. Preparación de archivo de proteína para dinámica molecular

15. Simulación de dinámica molecular

16. Análisis de resultados de dinámica molecular en VMD

17. Análisis de resultados de dinámica molecular en CARMA

 

Módulo 5

DINÁMICA MOLECULAR PROTEÍNA-LIGANDO

 

Conceptos básicos sobre proteínas

1. Proteínas

   1. Las proteínas

   2. Importancia de las proteínas como biomoleculas

   3. Propiedades y clasificación de los aminoácidos

   4. Niveles estructurales de las proteínas

   5. Relación estructura y función en las proteínas

 

Dinámicas Moleculares proteínas-ligando 

1. Aplicación de la dinámica molecular para el estudio de biomoleculas

2. Conceptos sobre dinámicas moleculares

   1. Definicion de dinámica molecular

   2. Descripción general de la metodología

   3. Campo de fuerza y parámetros

   4. Algoritmos

   5. Condiciones periódicas

   6. Controles de temperatura y presión

3. Introdución al programa NAMD

4. NAMD como paquete de dinamica molecular

   1. Generalidades sobre NAMD

   2. Generación del sistema de simulación

   3. Análisis de la estructura inicial

   4. Neutralización de la carga del sistema

   5. Solvatación del sistema de simulación

   6. Establecimiento de la rutina de simulación

   7. Descripción de las fases de un algoritmo de simulación

   8. Generación de archivos de entrada (inputs) para la simulación

   9. Hacer ejercicio para correr una dinámica corta

5. Proteína-Ligando.

 

Análisis de las Dinámicas moleculares 

1. Análisis de simulaciones con Carma

2. Introducción a Carma

   1. Descripción de un archivo de entrada

   2. Cálculo y análisis de Desviación cuadrática media( RMSD)

   3. Cálculo y análisis de Radio de giro( RG)

   4. Cálculo y análisis de Fluctuación cuadrática media (RMSF)

   5. Agrupamiento de estructuras

   6. Cálculo y análisis de componentes principales (PCA)

   7. Cálculo de energía libre de los ligandos en Dinámica molecular

3. Análisis de datos de dinámica proteína-ligando con VMD

 

Módulo 6

 

DINÁMICA MOLECULAR PROTEÍNA-MEMBRANA

 

Conceptos básicos sobre proteínas y membranas 

 

1. Biomoleculas

   1. Importancia de las membranas como biomoleculas

   2. Importancia de las proteínas como biomoleculas

   3. Propiedades y clasificación de los aminoácidos

   4. Niveles estructurales de las proteínas

   5. Relación estructura y función en las proteínas

 

1. Métodos de determinación estructural de proteínas

1. Métodos de determinación estructural

   1. Cristalografía de rayos X 

   2. Resonancia magnética nuclear 

   3. Cryo-electro microscopía.

   4. Instalación de VMD, NAMD y CARMA (asincrónico)

 

Dinámicas Moleculares proteínas transmembranales 

 

1. Aplicación de la dinámica molecular para el estudio de biomoleculas

2.  Conceptos sobre dinámicas moleculares

   1. Definicion de dinámica molecular

   2. Descripción general de la metodología

   3. Campo de fuerza y parámetros

   4. Algoritmos 

   5. Condiciones periódicas

   6. Controles de temperatura y presión

 

Introducción a los programas de dinámica molecular

1. NAMD

2. Amber

3. Gromacs

 

1. NAMD como paquete de dinamica molecular

   1. Generalidades sobre NAMD

   2. Generación del sistema de simulación

      1. Análisis de la estructura inicial

      2. Neutralización de la carga del sistema

      3. Solvatación del sistema de simulación

      4. Establecimiento de la rutina de simulación

      5. Descripción de las fases de un algoritmo de simulación

      6. Generación y preparación de archivos de entrada (inputs) para la simulación.

      7. Correr simulación de DM con NAMD en sus computadoras (continuar asincrónico)

 

1. Análisis de las dinámicas moleculares

 

1. Análisis de simulaciones con Carma

2. Introducción a Carma 

   1.  Descripción de un archivo de entrada 

   2. Cálculo y análisis de Desviación cuadrática media( RMSD)

   3. Cálculo y análisis de Radio de giro( RG)

   4. Cálculo y análisis de Fluctuación cuadrática media (RMSF)

   5. Agrupamiento (clusters) de estructuras 

   6. Cálculo y análisis de componentes principales (PCA)

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