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Entwicklung und Evaluation von effizienten und genauen theoretischen Methoden zur Berechnung Raman Spektren von Kofaktoren in Proteinen

开发和评估计算蛋白质中辅因子拉曼光谱的高效准确的理论方法

基本信息

批准号：
197254636
负责人：
Professor Dr. Marcus Elstner
金额：
--
依托单位：
Abteilung für Theoretische Chemische Biologie
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/197254636?language=en
关键词：
Entwicklung und Evaluation von effizienten

项目摘要

Experimentelle Resonanz-Ramanspektren gewähren Einsichten in die Struktur, Dynamik und Funktion von Protein-Kofaktoren, die in dieser Weise nicht durch andere spektroskopische Methoden zugänglich sind, da sie eine selektive Anregung von Schwingungsmoden des Kofaktors erlauben. Dennoch ist die Analyse und Interpretation der oft komplexen Daten sehr schwierig, hier hat sich die Unterstützung durch theoretische Methoden als überaus fruchtbar erwiesen. Sie erlauben im Prinzip die Zuordnung einzelner Banden des Spektrums zu Schwingungsmoden des Kofaktormoleküls. Dennoch sind viele der z. Z. angewendeten theoretischen Methoden unzureichend, da sie die Umgebungseinflüsse und dynamischen Effekte nicht hinreichend berücksichtigen. Dies gilt insbesondere für Proteine, die große und sehr flexible Kofaktoren enthalten, wie etwa die Phytochrome. Daher liegt das Ziel dieses Antrags in der Entwicklung und Anwendung von theoretischen Methoden, die effizient genug sind dynamische- und Umgebungseffekte In die Berechnung von Ramanspektren mit hinreichender Genauigkeit einzubeziehen. Dazu soll ein Zeitkorrelationsfunktionsansatz (FTTCF) mit Dichtefunktionaltheorie (DFT) und genäherten DFT (Seif Consistent Charge-Density Functional Tight Binding: SCC-DFTB) Rechnungen kombiniert werden. Die Umgebungseinflüsse werden dabei durch Verwendung eines sogenannten quantenmechanisch/ molekülmechanischen (QM/MM) Hybridansatzes berücksichtigt. Als ein weiteres Ziel soll damit eine gut dokumentierte und umfangreich getestete Methodik etabliert werden, die für routinemäßige Berechnungen von Ramanspektren solch komplexer Systeme verwendet werden kann. Dazu werden diese FTTCF-basierten Verfahren mit anderen Methoden und verfügbaren experimentellen Daten unter Einbeziehung einer Reihe weiterer Korfaktor-Proteine ausgiebig getestet.

实验共振拉曼光谱法对蛋白质的结构、动力学和功能进行了研究，但这种方法并不适用于蛋白质的选择性振动。丹诺赫对复杂数据的分析和解释是一种非常有效的方法，它通过理论方法来解释复杂数据。您将在校长办公室为一个专门的演讲小组做准备。丹诺赫是个大人物。Z.改变理论方法，使其不受Umgebungseinflüsse和动态效应的影响。Dies gilt insbesondere für Proteine，die greße und sehr flexible Kofaktoren planten，wie etwa die Phytochrome.这些缺陷在理论方法的发展和应用中有很大的缺陷，在Ramanspektren的研究中，效率是动态的，而且有很大的优势。本文利用Dichtefunktionaltheorie（DFT）和一般的DFT（Seif Consistent Charge-Density Functional Tight Binding：SCC-DFTB）理论，研究了时间相关函数（FTTCF）。通过对量子力学/分子力学（QM/MM）杂化材料的研究，可以发现韦尔登的影响。所有这些都是Ziel所要求的一个很好的解释和一个很好的循道宗韦尔登，这种由Ramanspektren提出的复杂系统的解释可以韦尔登。韦尔登用一种新的方法和实验方法对FTTCF-蛋白质进行了测试。