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對生物信息學(xué)、計(jì)算生物學(xué)、分子生物學(xué)等專業(yè)感興趣的學(xué)生。

蛋白質(zhì)折疊問題是生物學(xué)中的一個(gè)重大挑戰(zhàn)，它探索如何蛋白質(zhì)鏈通過折疊達(dá)到功能狀態(tài)。自Anfinsen提出熱力學(xué)假說以來，科學(xué)家們一直在探究蛋白質(zhì)如何從一維序列折疊成三維功能結(jié)構(gòu)。這一研究對于理解疾病機(jī)理、藥物開發(fā)及生物工程有著重要意義。

一、項(xiàng)目大綱

1.基礎(chǔ)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)：探索蛋白質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)單元、折疊及其靈活性。Basic Protein Structure: Exploration of primary structural units, folding, and flexibility.

2.蛋白質(zhì)折疊問題：研究蛋白質(zhì)如何折疊成其功能形態(tài)。Protein Folding Issue: Study of how proteins fold into their functional forms.

3.蛋白質(zhì)家族分類：涵蓋SCOP, CATH, Pfam分類系統(tǒng)。Protein Family Classification: Covering classification systems like SCOP, CATH, Pfam.

4.蛋白質(zhì)折疊理論：介紹熱力學(xué)假說與Levinthal悖論。Protein Folding Theory: Introduction to thermodynamic hypothesis and Levinthal paradox.

5.分子相互作用：分析折疊過程中的分子間相互作用。Molecular Interactions: Analysis of intermolecular interactions during folding.

6.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測競賽：介紹CASP國際競賽。Protein Structure Prediction Competition: Introduction to the CASP competition.

7.結(jié)構(gòu)預(yù)測算法：探討同源模建、從頭預(yù)測等方法。Structure Prediction Algorithms: Discussion on homology modeling, ab initio prediction, etc.

8.力場最小化：研究力場、統(tǒng)計(jì)勢、蒙特卡羅模擬。Minimization of Force Fields: Study on force fields, statistical potentials, Monte Carlo simulations.

9.深度學(xué)習(xí)應(yīng)用：介紹深度學(xué)習(xí)在蛋白質(zhì)折疊預(yù)測中的角色。Application of Deep Learning: Introduction to the role of deep learning in protein folding prediction.

10.項(xiàng)目回顧與成果展示：總結(jié)課程學(xué)習(xí)成果，并指導(dǎo)學(xué)生完成論文。Program Review and Presentation: Summarize learning outcomes and guide students in completing their papers. Project Deliverables Tutoring.

二、項(xiàng)目介紹

本課程將帶領(lǐng)學(xué)生深入了解蛋白質(zhì)折疊的基礎(chǔ)理論、預(yù)測算法和應(yīng)用實(shí)踐。通過探索蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本原理、折疊過程中的能量景觀、以及各種模型和預(yù)測方法，學(xué)生將學(xué)會如何應(yīng)用這些知識于生物醫(yī)學(xué)研究。課程內(nèi)容涵蓋從蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測到深度學(xué)習(xí)在蛋白質(zhì)折疊預(yù)測中的應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生在生物信息學(xué)、藥物設(shè)計(jì)和精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的研究能力。

三、適合人群

1.適合年級 (Grade): 大學(xué)生及以上

2.適合專業(yè) (Major): 生物信息學(xué)、計(jì)算生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)工程、生物芯片設(shè)計(jì)、學(xué)生需要具備基本的數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物學(xué)(基因與遺傳學(xué)、蛋白質(zhì)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué))、計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)

3.建議選修: Python編程與數(shù)據(jù)處理

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周不限時(shí)論文指導(dǎo)學(xué)習(xí)（開始日期: 2024-06-28）