Prehľad témy

  • Všeobecné

  • OGÓLNE

    • ĆWICZENIA

      • 1.Pozyskanie danych referencyjnych i analiza domeny RBD:Praca z bazami NCBI, UniProt i PDB.

        1. Pobierz sekwencję aminokwasową glikoproteiny kolca (Spike) SARS-CoV-2 (NCBI GenBank: NC_045512.2 lub UniProt: P0DTC2).

        2. Zlokalizuj domenę wiążącą receptor (RBD, reszty ~319–541) oraz motyw RBM (Receptor-Binding Motif).

        3. Pobierz strukturę kompleksu RBD z ludzkim receptorem ACE2 (np. PDB ID: 6M0J).

        4. Zwizualizuj w PyMOL lub ChimeraX powierzchnię kontaktu między RBD a ACE2, identyfikując kluczowe reszty kontaktowe.

        2.Predykcja epitopów limfocytów T (CD8+ i CD4+):IEDB MHC-I i MHC-II Binding Prediction.

        1. Epitopy MHC klasy I (CTL, CD8+):

          • Użyj narzędzia IEDB MHC-I Binding (metoda NetMHCpan EL).

          • Zdefiniuj najczęstsze w populacji globalnej/europejskiej allele HLA-A i HLA-B (np. HLA-A*02:01, HLA-A*24:02, HLA-B*07:02).

          • Wyselekcjonuj peptydy 9-merowe o percentylu rangi poniżej 0.5% (silne ligandy).

        2. Epitopy MHC klasy II (HTL, CD4+):

          • Użyj narzędzia IEDB MHC-II Binding z referencyjnym panelem 7 alleli HLA-DRB1.

          • Zidentyfikuj 15-mery o wysokim powinowactwie, kluczowe dla aktywacji limfocytów pomocniczych i indukcji komórek pamięci.

        3.Mapowanie epitopów limfocytów B:Predykcja liniowa oraz konformacyjna (strukturalna).

        1. Epitopy liniowe: Przeanalizuj sekwencję w BepiPred-2.0 / 3.0 pod kątem wskaźników hydrofilowości, elastyczności łańcucha oraz dostępności rozpuszczalnikowej.

        2. Epitopy konformacyjne:

          • Prześlij plik PDB domeny RBD do narzędzia DiscoTope lub ElliPro.

          • Zidentyfikuj klastry aminokwasów eksponowane na powierzchni natywnego trimeru Spike, które nie ulegają okluzji przez glikozylację.

        4.Selekcja bezpieczeństwa i montaż chimery (MEV):VaxiJen, AllerTOP, ToxinPred.

        1. Filtry bioinformatyczne kandydatów:

          • Antygenowość: weryfikacja w VaxiJen v2.0 (model wirusowy, próg > 0.4).

          • Alergenność i toksyczność: wykluczenie potencjalnych alergenów (AllerTOP v2.0) oraz peptydów cytotoksycznych (ToxinPred).

        2. Architektura konstrukcji szczepionkowej:

          • Dobierz adiuwant na N-końcu (np. $\beta$-defensynę-2 lub agonistę TLR4) zwiększający immunogenność.

          • Połącz wyselekcjonowane epitopy specyficznymi łącznikami elastycznymi i sztywnymi: łącznik EAAAK (między adiuwantem a pierwszym epitopem), AAY (między epitopami CTL) oraz GPGPG (między epitopami HTL).

          • Sprawdź parametry fizykochemiczne gotowej chimery w Expasy ProtParam (indeks niestabilności, punkt izoelektryczny, masa cząsteczkowa).

        5.Modelowanie struktury 3D i dokowanie do TLR4:ColabFold / HDOCK.

        1. Wygeneruj model przestrzenny zaprojektowanej chimery za pomocą AlphaFold2 (np. środowisko Google ColabFold).

        2. Oceń wiarygodność modelu na podstawie wykresu pLDDT i macierzy PAE.

        3. Przeprowadź dokowanie molekularne konstrukcji do ektodomeny receptora Toll-podobnego 4 (TLR4, PDB ID: 3FXI), aby zweryfikować czy antygen ma potencjał do stymulacji wrodzonej odpowiedzi odpornościowej.

        Wymagania

        Oprogramowanie:

          • Przeglądarka internetowa z obsługą WebGL.

          • Zainstalowany program PyMOL (wersja edukacyjna/open-source) lub UCSF ChimeraX.

          • Konto Google (do uruchomienia notatników Google Notebook, Colab z AlphaFold2).


      • SPRAWOZDANIE Z ZAJĘĆ 1-2 Zadanie

        Termin wykonania zadania: 17.11.2026r.

        Plik należy przesłac w formacie pdf.

        Plik nazwij: NR_GRUPY-NR_ALBUMU-NAZWISKO_IMIĘ.pdf
        np.:
        L1-123456-Kowalski_Jan.pdf

        Tylko tak nazwane pliki będą zaliczane na poczet wykonania zadania!

        Uwagi i zalecenia:

        • do prezentacji sekwencji używaj czcionki o stałej szerokości (FASTA format);
        • nazwy aminokwasów pisze się z dużej litery;

    • PROWADZĄCY

      Tyrka Mirosław, prof. dr hab. inż.

      Jednostki: KATEDRA BIOTECHNOLOGII I BIOINFORMATYKI (CB)

      stanowisko: profesor w grupie pracowników badawczo-dydaktycznych, kierownik jednostki

      pokój: H.144

      telefon: 17 865 1927

      Informacje ogólne:

      email: mtyrka@prz.edu.pl

      Łyskowski Andrzej, dr inż.

      Jednostki: KATEDRA BIOTECHNOLOGII I BIOINFORMATYKI (CB)

      stanowisko: adiunkt w grupie pracowników badawczo-dydaktycznych

      pokój: H.237

      telefon: 17 865 1649

      Informacje ogólne:

      email: andrzej.lyskowski@prz.edu.pl