Strukturanalyse, Strukturvorhersage und Simulation der Faltung, Missfaltung und Aggregation von Proteinen

蛋白质折叠、错误折叠和聚集的结构分析、结构预测和模拟

• 批准号: 5367940
• 负责人: Professor Dr. Ernst-Walter Knapp
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Macromolecular Modeling
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5367940?language=en
• 关键词: Strukturanalyse; Strukturvorhersage; und; Simulation; der

Ziel des Projektes ist es die Stabilität und die Mechanismen der Faltung eines Proteins in seine native Struktur und in die konkurrierenden partiell aufgefalteten, fehlgefalteten und aggregierten b-Faltblattstrukturen zu untersuchen [1, 2]. Im einzelnen werden folgende Fragestellungen behandelt: (1) Proteine sollen in Computersimulationen unter verschiedenen Bedingungen aufgefaltet werden, um so den Kondensationskeim des Faltungsprozesses für die Faltung in die native wie auch die fehlgefaltete amyloide Struktur zu bestimmen [3, 4]. (2) Die Stabilität nativer und fehlgefalteter Proteinstrukturen soll für geeignete Modellsysteme, für die experimentelle Daten an Mutanten bekannt sind [5, 6], untersucht werden, indem die elektrostatischen Energien der nativen und der aufgefalteten Proteinstrukturen mit den entsprechenden Protonierungszuständen der titrierbaren Residuen durch Lösen der Poisson-Boltzmann Gleichung [7, 8] berechnet werden. (3) Mit Hilfe einer empirischen aus der Proteindatenbank (PDB) hergeleiteten Energiefunktion soll Protein-threading und damit Analyse und Vorhersage dreidimensionaler Proteinstrukturen durchgeführt werden [9, 10]. (4) Mit Monte Carlo (MC) Simulationen vereinfachter Proteinmodelle und einer gegenüber (3) erweiterten empirischen Energiefunktion soll der Faltungsprozess von Proteinen simuliert werden [11 - 14]. (5) Auf der Basis bekannter, experimentell bestimmter Strukturmodelle der durch Fehlfalten entstehenden Amyloidfibrillen [15-17] sollen die Koordinaten eines molekularen Modells im atomaren Detail generiert werden und dessen Stabilität und Strukturfluktuationen mit Hilfe konventioneller Simulation molekularer Dynamik (MD) unter verschiedenen äußeren Bedingungen getestet werden. Zusätzlich soll der Übergang von der monomeren in die aggregierte Struktur simuliert werden.

这些项目是在天然结构中以及在部分增强、减弱和聚集的b-Faltblattstrukturen中的稳定性和Faltung蛋白质的机制[1，2]。在另一个韦尔登片段化研究中：（1）计算机模拟中的蛋白质溶液在经过验证的基础上产生韦尔登片段，从而建立了淀粉样变性过程的简化模型[3，4]。(2)Die Stabilität nativer und fehlgefalteter Proteinstrukturen soll für geignete Modellsysteme，für die experimentelle Daten an Mutanten bekannt sind [5，6]，untersucht韦尔登，indem die elektrostatischen Energien der nativen und der aufgefalteten Proteinstrukturen mit den entsprechenden Protonierungszuständen der titrierbaren Residuen durch Lösen der Poisson-Boltzmann Gleichung [7，8] berechnet韦尔登. (3)Mit Hilfe einer empirischen aus der Proteindatenbank（PDB）hergeleteten Energiefunktion soll Protein-threading und damit Analyse und Vorhersage dreidimensionaler Proteinstrukturen durchgeführt韦尔登[9，10]. (4)Mit Monte Carlo（MC）Simulationen vereinfachter Proteinmodelle und einer gegenüber（3）erweiterten energiefunction soll der Faltungsprozess von Proteinen simuliert韦尔登[11 - 14]. (5)在此基础上，通过实验确定了通过Fehlfalten entstehenden Amyloidophylen [15-17]的结构模型，并通过Hilfe conventioneller Simulation molekularer Dynamik（MD）unter versedenen äußeren Bedingungen getestet韦尔登生成详细的分子模型和设计稳定性和结构流动性。Zusätzlich soll der Übergang von der monomeren in die aggregierte Struktur simuliert韦尔登.