Electron Density in the Life Sciences: Topological Properties of Larger Bioorganic Molecules from Multipole Models supported by Invariom Approaches - Elektronendichte in den Life Sciences: Topologische Eigenschaften größerer bioorganischer Moleküle aus Mu

点击翻译按钮获取中文摘要

Wir verfolgen in diesem Vorhaben das Ziel, experimentelle Elektronendichte (ED)-Bestimmungsmethoden in den Life-Sciences so zu etablieren, dass Untersuchungen ganzer Reihen von Molekülen in vertretbarer Zeit und Studien an Makromolekülen routinemäßig möglich sein sollten. In der vorigen Förderperiode haben wir durch verschiedene Aktivitäten versucht, uns diesen Zielen zu nähern. Wir haben Baders Konzept der Transferierbarkeit submolekularer Fragmente experimentell verifiziert, wodurch sich für uns die Einrichtung einer Invariom-Bibliothek als Konsequenz ergab, die den Einsatz asphärischer Streufaktoren für alle Atomtypen erlaubt, die in Oligopeptiden oder Proteinen vorkommen. Aus den Ergebnissen einer Serie von hochaufgelösten Beugungsexperimenten an einer hochintensiven Synchrotronbeamline ergibt sich die Perspektive, ED-Experimente im Stunden- oder sogar Minutentakt durchzuführen. An Vitamin B12, das mit ca. 250 Atomen ein Grenzfall zwischen einem kleinen und einem Makromolekül ist, wurde eine experimentelle ED abgeschlossen. Die in der bisherigen Förderperiode gesammelten Erfahrungen sollten wie folgt genutzt werden: Methodisch durch eine Vervollständigung unserer Invariom-Bibliothek, um eine breitere Anwendung zu ermöglichen (z.B. bei Oligo/Polynukleotiden), um ”high throughput”-Techniken auch auf dem ED-Gebiet zu ermöglichen und durch weitere Beiträge zur Entwicklung schneller Datensammlungsstrategien an Synchrotronbeamlines. Auf der Anwendungsseite ist die Vervollständigung der ED-Studien an B12-Verbindungen, an weiteren pharmakologisch aktiven Verbindungen (Protease-Inhibitor-Modellverbindungen) sowie die ED-Bestimmung an kleineren Proteinen mit Hilfe unseres Invariom-Ansatzes geplant.