NMR-relaxation: teori och tillämpningar
NMR Relaxation: Theory and Applications

KFK006F, 15 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2024
Beslutad av: Jens Wahlström
Datum för fastställande: 2024-08-30

Allmänna uppgifter

Avdelning: Biofysikalisk kemi
Kurstyp: Ren forskarutbildningskurs
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursens syfte är att ge doktoranden avancerad kunskap om NMR-relaxationsteori och tillämpningar för studier av biomakromolekylär struktur och dynamik. Kursen fokuserar på metoder för att studera proteiner, men den grundläggande teorin är lika tillämplig på i stort sett alla slags molekyler i lösning.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• örstå grundläggande principer för NMR-relaxation.
• ha kunskap om hur man använder BWR-teorin för att undersöka vilka relaxationsmekanismer som är aktiva för ett givet element i täthetsmatrisen.
• ha kunskap om olika relaxationsmekanismer.
• ha kunskap om korrelationsfunktioner och spektraltäthetsfunktioner.
• ha kunskap om mångdimensionella NMR-experiment som används för att studera molekyldynamik på olika tidsskalor.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• ha förmåga att avgöra vilka relaxationsmekanismer som är aktiva i ett givet NMR-relaxationsexperiment.
• ha förmåga att designa nya pulssekvenser för att mäta en given typ av NMR-relaxationsdata.
• kunna ta välgrundade beslut om lämpliga kombinationer av NMR-relaxationsexperiment för att mäta dynamiska egenskaper hos ett protein av givet slag (storlek, spektralupplösning, etc)
• kunna tolka NMR-relaxationsdata i termer av molekyldynamik (rotationsdiffusion, ordningsparametrar, etc)
• kunna presentera resultat and tolkningar av NMR-relaxationsexperiment, både skriftligt och muntligt.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna kritiskt utvärdera resultatet av ett NMR-relaxationsexperiment i termer av precision och noggrannhet, tillförlitlighet, och tillämpbarhet.
• kunna kritiskt utvärdera forskningslitteratur som beskriver tillämpningar av NMR-relaxation.
• ha förmågan att välja den NMR-relaxationsteknik som är mest lämplig för en given forskningsfrågeställning.
• ha en bred insikt om tillämpningar utanför sitt eget huvudsakliga forskningsområde.
• ha förmågan att delta aktivt i kvalificerade diskussioner om tillämpningar och tolkningar av NMR-relaxationsexperiment.

Kursinnehåll

Kursen börjar med grundläggande teori om NMR-relaxation, inklusive 'random-phase'-modellen för transversell relaxation,Bloch-Wangsness-Redfield-teori, stokastiska processer, korrelationsfunktioner och spektraltäthetsfunktioner, relaxations-mekanismer, interferenseffekter, samt kemiskt utbyte. Kurser omfattar vidare experimentella tekniker för att studera molekyldynamik med hjälp av NMR-relaxation.

Kurslitteratur

Cavanagh, Fairbrother, Palmer, Rance & Skelton: Protein NMR Spectroscopy. Principles and Practice, 2nd Ed.. Elsevier Academic Press, 2007. ISBN 9780121644918.
Kursboken kommer att komplementeras med översiktsartiklar och kompendier som delas ut under kursen

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Seminarier, övningar, projekt, litteraturkurs som självstudier. Seminarier, projekt, litteraturkurs som självstudier. Kursen är organiserad kring seminarier och diskussionsträffar där grupper av doktorander presenterar tilldelat inläsningmaterial. Kursen inkluderar dessutom ett projekt där varje doktorand får i uppgift att analysera en pulssekvens beskriven i forskningslitteraturen.

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig rapport, inlämningsuppgifter, seminarieföredrag av deltagarna. Skriftlig rapport, inlämningsuppgifter. Doktoranderna löser inlämningsuppgifter under kursen. Som avslutning på kursen får varje doktorand sig tilldelad en forskningsartikel som ska analyseras i detalj med hjälp av den teori som presenterats i kursen och sedan presenteras i en skriftlig rapport och muntlig framställning (seminarium).
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav: KFKN01, Magnetresonans — Spektroskopi och avbildning, eller en jämförbar kurs. Rekommenderade förkunskaper: Avancerad NMR-spektroskopi
Förutsatta förkunskaper: Matematik motsvarande kursomfånget på K- eller B-programmen på LTH

Övrig information

Kursen erbjudes när ett tillräckligt antal doktorander har uttryckt intresse. Normalt innebär detta minst 3-4 doktorander för att uppnå en välfungerande kamratundervisning.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga: