Charakterisierung der Substratspezifität von Thermitase mit enzymkinetischen Untersuchungen, quantitativen Struktur-Wirkung-Analysen und Molecular-Modelling-Methoden:
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG.1
1.1 THERMOACTINOMYCES VULGARIS, GEWINNUNG UND REINIGUNG DER
EXTRAZELLULAREN PROTEASEN,
IHRE INDUSTRIELLE BEDEUTUNG. 1
1.2 LITERATURANALYSE ZUR ENZYMKINETISCHEN CHARAKTERISIERUNG DER
THERMITASE.2
1.3 ROENTGENSTRUKTUREN UND MOLECULAR MODELLING UNTERSUCHUNGEN DER
THERMITASE.5
1.4 ZIELSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ARBEIT.7
2 EXPERIMENTELLER UND METHODISCHER TEIL.9
2.1 ENZYMKINETISCHE MESSUNGEN.9
2.1.1 AUSWAHL DER SUBSTRATE ZUR CHARAKTERISIERUNG VON S^J UND S
5.9
2.1.2 SYNTHESE EINES AUSGEWAEHLTEN SUBSTRATES.12
2.1.3 VERSUCHSBEDINGUNGEN FUER DIE ENZYMKINETISCHEN
AKTIVITAETSBESTIMMUNGEN.13
2.2 AUSWERTUNG DER ENZYMKINETISCHEN MESSUNGEN - DAS PC-PROGRAMM
SUBKIN.15
2.2.1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN.15
2.2.2 MOEGLICHKEITEN UND BESONDERHEITEN VON SUBKIN. 17
2.2.3 MITTELWERTBERECHNUNG AUS DEN EINZELVERSUCHEN.18
2.3 STRUKTUR-WIRKUNG-ANALYSEN.19
2.3.1 DIE MULTIPLE LINEARE REGRESSION (MLR).19
2.3.2 DIE FREE-WILSON-METHODE.19
2.3.3 PRINCIPAL PROPERTIES (Z-WERTE).22
2.3.4 DER GENETISCHE ALGORITHMUS ZUR VARIABLENSELEKTION.23
2.4 MOLECULAR MODELLING UNTERSUCHUNGEN.26
2.4.1 DIE VORGEHENSWEISE BEIM MOLECULAR MODELLING.26
2.4.2 KRAFTFELDMETHODEN.27
2.4.3 MOLEKUELDYNAMIKSIMULATIONEN.29
2.4.4 METHODISCHER ABLAUF DER MOLECULAR MODELLING UNTERSUCHUNGEN.31
2.4.5 AUFBAU UND ANALYSE DER ENZYM-SUBSTRAT-KOMPLEXE.33
2.4.6 PARAMETRISIERUNG VERSCHIEDENER TERMINALER GRUPPEN FUER DAS
AMBERKRAFTFELD.35
3 ERGEBNISSE.36
3.1 DAS COMPUTERPROGRAMM SUBKIN.36
3.2 ENZYMKINETISCHE CHARAKTERISIERUNG DER SUBSTRATBINDUNGSSTELLEN S,, S
3 UND S5. 37
3.3 ANALYSE DER STRUKTUR-WIRKUNG-BEZIEHUNGEN.43
3.3.1 FREE-WILSON-ANALYSEN.43
3.3.1.1 FREE-WILSON-ANALYSE FUER SUBSTRATE MIT C-TERMINALER P-NITRANILID-
UND METHYLESTERGRUPPE.43
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
3.3.1.2 FREE-WILSON-ANALYSE VON INHIBITOREN.47
3.3.1.3 ANALYSE DER BINDUNGSSTELLE S, ANHAND VON AUSGEWAEHLTEN
P-NITRANILIDSUBSTRATEN UND
PRINCIPAL PROPERTIES.48
3.3.1.4 ZUSAMMENFASSENDE AUSWERTUNG DER FREE-WILSON-ANALYSEN.49
3.3.2 ANALYSE VON DATENSAETZEN MIT PRINCIPAL PROPERTIES ALS DESKRIPTOREN
DURCH DEN GENETISCHEN
ALGORITHMUS.52
3.3.2.1 DATENSATZ AUS P-NITRANILID- UND METHYLESTERSUBSTRATEN.52
3.3.2.2 P-NITRANILIDSUBSTRATE.57
3.3.2.3 METHYLESTERSUBSTRATE. 59
3.3.2.4 ZUSAMMENFASSENDE AUSWERTUNG DER BERECHNUNGEN MIT DEM GENETISCHEN
ALGORITHMUS.61
3.4 MOLECULAR MODELLING STUDIEN.67
3.4.1 ANALYSE DER FORM DER S,-BINDUNGSSTELLE IN ABHAENGIGKEIT VON
UNTERSCHIEDLICHEN AMINOSAEUREN
IN DER P,-POSITION VON SUBSTRATEN.69
3.4.2 ANALYSE HYDROPHOBER EIGENSCHAFTEN DER BINDUNGSSTELLEN VON
THERMITASE.73
3.4.3 ANALYSE DES MOLEKULAREN ELEKTROSTATISCHEN POTENTIALS AN DEN
BINDUNGSSTELLEN DER THERMITASE.76
3.4.4 DIE SUBSTRATBINDUNGSSTELLE S
3. 78
3.4.5 DIE SUBSTRATBINDUNGSSTELLE S
5.81
3.4.6 WARUM GEHT BEI ANWESENHEIT VON QUECKSILBERHALTIGEN REAGENZIEN DIE
KATALYTISCHE AKTIVITAET
DER THERMITASE VERLOREN?.82
3.4.7 UNTERSCHIEDE IM BINDUNGSMODUS VON P-NITRANILID- UND
METHYLESTERSUBSTRATEN.84
4 ZUSAMMENFASSUNG. 86
5 LITERATURVERZEICHNIS.90
6 ANHANG.
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