1. Принципы структурной организации белков
Основные стадии биосинтеза белка. ДНК-РНК-белок. Генетический код. Свойства боковых радикалов аминокислот. Пептидная связь, ее энергетика и геометрия. Цис-транс изомерия аминокислотных остатков. Типы невалентных взаимодействий и их роль в поддержании пространственной структуры белков. Дисперсионные и электростатические взаимодействия, водородная связь. Гидрофобные взаимодействия. Изменения в системе ковалентных связей белка, возникающие в результате фолдинга и процессинга. Дисульфидные мостики, N- и С-концевые модификации, ферментативное удаление сигнальных последовательностей. Иерархия уровней структурной организации белков. Первичные, вторичные, сверхвторичные структуры. Функциональные и структурные домены, глобулярные и олигомерные белки.

2. Закономерности сворачивания белков
Способы слежения за различными конформациями белка. Термодинамика конформаций белка. Самопроизвольный характер сворачивания.
Кинетика стадий сворачивания. Быстрые и медленные стадии. Цис-транс изомеризация остатков пролина. Пептидил пролил цис-транс изомераза.
Образование системы правильных S - S связей. Протеин дисульфид изомераза.
Сворачивание олигомерных белков. Влияние лигандов на процесс сворачивания. Сворачивание белков in vivo. Основные закономерности. Белки-шапероны.

3. Стабильность белков
Стабильность белков in vivo и ее связь со структурой. Время жизни и пути деградации белков в клетках. Термодинамическая стабильность и ее связь со структурой.
Экспериментальные подходы к изучению связи структура-стабильность.
Реакционноспособные группы в структуре белков. Молекулярные причины термодинамической стабильности.
Операционная стабильность. Обратимая денатурация. Механизмы необратимой инактивации.
Методы получения стабильных биокатализаторов. Мезо- и термофильные источники высокостабильных ферментов. Приемы иммобилизации и химической модификации белков.

4. Выделение белков
Источники белков и их специфика. Принципы выбора источника для выделения требуемого белка. Внутриклеточные, мембранные и секретируемые ферменты.
Гомогенизация биоматериала: приемы и оборудование. Приготовление грубых экстрактов.

5. Очистка белков
Лабораторные приемы, используемые при очистке белков. Фильтрование, центрифугирование, диализ, гель- и ультрафильтрация.
Разделение белков путем осаждения. Изоэлектрическое осаждение, высаливание, осаждение органическими растворителями. Денатурация балластных белков под действием температуры, органических растворителей и путем изменения рН.
Хроматография. Основные принципы и элементы теории хроматографической элюции. Матрицы для хроматографии. Виды хроматографии. Хроматография высокого давления. Гель-фильтрация. Разделение макромолекул и обессоливание белков.
Определение параметров колонки и хроматографического процесса.
Определение молекулярной массы белков.
Ионообменная хроматография. Анионо - и катионообменная хроматография. Сильные и слабые ионообменники. Факторы среды и свойства белков, влияющие на эффективность разделения. Изократическая и градиентная элюция.
Аффинная хроматография. Основные принципы. Эффективность очистки. Групповая аффинность. Электрофоретические методы. Препаративный и аналитический электрофорез. Нативный электрофорез и электрофорез в присутствии детергентов. Определение степени гомогенности и молекулярной массы белков. Изоэлектрофокусирование. Основной принцип и области применения.

Рекомендуемая литература
1. Г. Шульц, Р. Ширмер Принципы структурной организации белков. М.: Мир, 1982.
2. В. Эллиот, Д. Эллиот Биохимия и молекулярная биология. М.: Изд-во НИИ биомедицинской химии РАМН, 2000.
3. А. Ленинджер Основы биохимии, т. 1, М.: Мир, 1985.
4. З. Гауптман, Ю. Грефе, Х. Ремане Органическая химия. М.: Химия, 1979.
5. Р. Скоупс Методы очистки белков. М.: Мир, 1985.
6. Л. А. Остерман Методы исследования белков и нуклеиновых кислот: Электрофорез и ультрацентрифугирование (практическое пособие). М.: Наука, 1981.
7. Э. Э. Брухман Прикладная биохимия. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.
8. Э. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс Справочник биохимика. М.: Мир, 1991.

Программа составлена
проф. Клячко Н. Л., проф. Гладилиным А. К.