Proteinmodellierung

705 Proteinmodellierung

Für Proteine gilt als gesichert, dass (bis auf Ausnahmen) die räumliche Struktur durch die Aminosäuresequenz und die Umgebung (Lösungsmittel, Membran) eindeutig festgelegt ist. Es ist jedoch mit heutigen Mitteln noch nicht möglich, die Gesamtstruktur aus diesen Variablen herzuleiten.

Die bekannten Strukturen sind durch Röntgenbeugung an Proteinkristallen, mehrdimensionale NMR in Lösung oder Elektronenmikroskopie von Proteinen in Membranen experimentell bestimmt worden. Diese Strukturen sind als Listen der kartesischen Atomkoordinaten (xi, yi, zi) in den meisten Fällen in öffentlich zugänglichen Datenbanken abgelegt, insbesondere in der Protein Data Bank.

Molekulargraphik ist ein modernes Mittel zur bildlichen Darstellung von Molekülen auf der Grundlage der Koordinaten und zusätzlicher Information wie Bindungsverhältnisse, Atomtypen, Radien, Ladungen etc.

Sie lässt sich auch einsetzen, um aus einem Baukasten bekannter Bausteine wie Aminosäuren und anderer (Hetero-)Moleküle ein Molekülmodell zu erstellen. Strukturen können so auf vielfältige Weise durch Ersetzen, Entfernen, Bewegen etc. von Atomen oder Gruppen verändert werden.

Dies entspricht einer Modellierung chemischer Reaktionen oder Konformationsänderungen. Weiterhin können physikalische Größen wie Temperaturfaktoren verglichen, Domänen hervorgeboben bzw. verglichen, Winkel gemessen oder Ramachandranplots erzeugt werden.

Anleitung

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