Molekülmodellierung - ein Werkzeug der Molekularbiologie: Anwendung auf Nukleinsäuren und Nukleoproteinkomplexe
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
1996
|
| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Berichte aus der Chemie
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zugl.: München, Univ., Fak. für Chemie und Pharmazie, Diss., 1996 |
| Physical Description: | VII, 219 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3826517717 |
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INHALTSVERZEICHNIS
I
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
STRUKTURMODELLE
IN
DER
MOLEKULARBIOLOGIE
1
1.1.1
STRUKTURINFORMATION
AUS
STREUMETHODEN
1
1.1.2
STRUKTURINFORMATION
AUS
SPEKTROSKOPISCHEN
METHODEN
2
1.1.3
STRUKTURINFORMATION
AUS
BIOCHEMISCHEN
METHODEN
3
1.1.4
BEITRAG
VON
MODELLIERUNGSVERFAHREN
UND
SIMULATION
3
1.2
BIOLOGISCHER
HINTERGRUND
UND
MOTIVATION
DER
PROJEKTE
5
1.2.1
UNTERSUCHUNG
VON
RNA
MIT
CHEMISCHEN
SONDEN:
EIN
5
VERFAHREN
ZUR
QUANTIFIZIERUNG
DER
DATEN
FUER
STRUKTUR
MODELLIERUNG
1.2.1.1
DIE
DREIDIMENSIONALE
STRUKTUR
VON
RNA
5
1.2.1.2
ENZYMATISCHE
UND
CHEMISCHE
SONDEN
ZUR
UNTERSUCHUNG
DER
RNA
6
STRUKTUR
1.2.1.3
BIS(ORTHOPHENANTHROLIN)KUPFER(I)
ALS
CHEMISCHE
SONDE
7
1.2.1.4.
ZIEL
DER
ARBEIT
9
1.2.2
EIN
MODELL
DER
DREIDIMENSIONALEN
STRUKTUR
EINER
GRNA
AUS
10
TRYPANOSOMA
BRUCEI
1.2.2.1
UNTERSUCHUNGEN
MIT
CHEMISCHEN
SONDEN
ZUR
BESTIMMUNG
DER
10
NUKLEOTIDZUGAENGLICHKEIT
1.2.2.2
ROLLE
DER
GRNA
IN
DER
RNA-EDITIERUNG
11
1.2.2.3
ZIEL
DER
ARBEIT
14
1.2.3
DIE
"HELIXKLAMMER"
IN
DER
HIV-1
REVERSEN
TRANSKRIPTASE:
14
EIN
NUKLEINSAEUREBINDENDES
MOTIV
VIELER
POLYMERASEN
1.2.3.1
ROLLE
DER
REVERSEN
TRANSKRIPTASE
IN
HIV-1
14
1.2.3.2
STRUKTUR
DER
HIV-1
RT
14
1.2.3.3
WECHSELWIRKUNG
DER
HIV-1
RT
MIT
NUKLEINSAEURE
16
II
INHALTSVERZEICHNIS
1.2.3.4
ZIEL
DER
ARBEIT
17
1.2.4
DIE
ROLLE
DES
FIS-PROTEINS
BEI
DER
STIMULATION
DER
GIN
KATALYSIERTEN
INVERSION
UND
BEI
DER
TRANSKRIPTIONS
AKTIVIERUNG
17
1.2.4.1
SEQUENZSPEZIFISCHE
REKOMBINATION
17
1.2.4.2
DIE
INVERSIONSSYTEME
GIN/FIS
UND
HIN/FIS
18
1.2.4.3
HEMMUNG
EINER
FIS-UNABHAENGIGEN
GIN-MUTANTE
DURCH
EINE
FIS
DREIFACHMUTANTE
18
1.2.4.4
TRANSKRIPTIONSAKTIVIERUNG
DURCH
FIS
UND
DESSEN
WECHSELWIRKUNG
MIT
DNA
20
1.2.4.5
PROTEIN/PROTEIN-WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
FIS-DIMEREN
UND
VON
FIS
MIT
ANDEREN
PROTEINEN
21
2
MATERIAL
UND
METHODEN
22
2.1
HARDWARE
22
2.2
ALLGEMEINE
METHODEN
22
2.2.1
ATOMKOORDINATEN
AUS
DER
KRISTALLSTRUKTURANALYSE
22
2.2.2
GRAPHISCHES
MODELLIEREN
UND
DARSTELLUNG
23
2.2.3
QUANTITATIVER
VERGLEICH
VON
MOLEKULKONFORMATIONEN
23
2.2.4
METHODEN
DER
MOLEKULARMECHANIK
24
2.2.4.1
DAS
KRAFTFELD
24
2.2.4.2
BERECHNUNGEN
IM
VAKUUM
UND
IN
LOESUNGSMITTEL
25
2.2.4.3
MOLEKULARMECHANISCHE
STRUKTUROPTIMIERUNG
28
2.2.4.4
MOLEKULARDYNAMIK-SIMULATIONEN
(MD)
29
2.2.4.5
FIXIERUNG
VON
GEOMETRIEPARAMETERN
33
2.2.4.6
ANDOCK-V
ERFAHREN
34
2.2.5
PROTEINSEQUENZEN
35
INHALTSVERZEICHNIS
III
2.2.6
SEKUNDAERSTRUKTURVORHERSAGE
FUER
PROTEINE
35
2.2.7
SUCHE
NACH
AMPHIPHILEN
A-HELICES
IN
PROTEINSEQUENZEN
36
2.2.8
HOMOLOGIESUCHE
UND
SEQUENZALIGNMENT
VON
PROTEINEN
37
3
PROJEKTE
38
3.1
UNTERSUCHUNG
VON
RNA
MIT
CHEMISCHEN
SONDEN:
EIN
VERFAHREN
ZUR
QUANTIFIZIERUNG
DER
DATEN
FUER
STRUKTUR
MODELLIERUNG
38
3.1.1
PROJEKTSPEZIFISCHE
METHODEN
38
3.1.1.1
PRAEPARATION
DER
RNA
38
3.1.1.2
BEHANDLUNG
DER
RNA
MIT
CHEMISCHEN
SONDEN
38
3.1.1.3
ANALYSE
DER
RNA
UND
BESTIMMUNG
VON
BANDENINTENSITAETEN
39
3.1.1.4
FORMALISMUS
DER
ABSTANDSBESTIMMUNG
39
3.1.1.5
DEFINITION
NEUER
PARAMETER
FUER
DAS
AMBER-KRAFTFELD
43
3.1.1.5.1
AMBER-PARAMETER
FUER
MODIFIZIERTE
NUKLEOTIDE
43
3.1.1.5.2
AMBER-PARAMETER
FUER
OP-CU
46
3.1.1.5.3
METALLIONEN
IN
MD-SIMULATIONEN
49
3.1.2
ERGEBNISSE
51
3.1.2.1
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNG
VON
TRNA
PHE
MIT
OP-CU
UND
IDENTIFIZIERUNG
EINER
OP-CU-BINDUNGSSTELLE
51
3.1.2.2
BESTIMMUNG
DER
RELATIVEN
ABSTAENDE
DER
GESCHNITTENEN
NUKLEOTIDE
IN
TRNA
PHE
ZUR
OP-CU-BINDUNGSSTELLE
55
3.1.2.3
ANALYSE
EINER
MOEGLICHEN
KONFORMATIONSAENDERUNG
DER
TRNA
DURCH
BINDUNG
VON
OP-CU
57
3.1.2.4
UNTERSUCHUNG
DES
RNA/OP-CU-KOMPLEXES
DURCH
MD-SIMULATION
60
3.1.2.5
UNTERSUCHUNG
DER
"ANTICODON"-RNA
AUF
MOEGLICHE
WEITERE
OP-CU
BINDUNGSSTELLEN
65
3.1.3
DISKUSSION
66
IV
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.3.1
ENTWICKLUNG
DER
METHODE
ZUR
BESTIMMUNG
VON
NUKLEOTIDABSTAENDEN
ANHAND
DER
TRNA
PHE
66
3.1.3.2
EXPERIMENTELLE
VORAUSSETZUNGEN
FUER
DIE
ANWENDUNG
DER
ABSTANDSBESTIMMUNGSMETHODE
AUF
RNA
67
3.1.3.3
VERIFIZIERUNG
DER
ABSTANDSBESTIMMUNGSMETHODE
DURCH
MODELLIERUNGSUNTERSUCHUNGEN
AM
OP-CU/TRNA
PHE
-SYSTEM
68
3.1.3.4
AUSBLICK:
WELCHEN
NUTZEN
HAT
DIE
HIER
VORGESTELLTE
METHODE
ZUR
BESTIMMUNG
VON
NUKLEOTIDABSTAENDEN?
69
3.2
EIN
MODELL
DER
DREIDIMENSIONALEN
STRUKTUR
EINER
GRNA
AUS
TRYPANOSOMA
BRUCEI
72
3.2.1
PROJEKTSPEZIFISCHE
METHODEN
72
3.2.1.1
BERECHNUNG
DER
ZUGAENGLICHKEIT
VON
NUKLEOTIDSEITENKETTEN
FUER
CHEMISCHE
SONDEN
72
3.2.2
ERGEBNISSE
73
3.2.2.1
KONSTRUKTION
VON
SEKUNDAERSTRUKTURFRAGMENTEN
DER
GRNA
AUS
KRISTALLSTRUKTUR
UND
NMR-DATEN
ANDERER
RNA-MOLEKUELE
73
3.2.2.2
MODELLIERUNG
DER
DREIDIMENSIONALEN
GRNA-ARCHITEKTUR
AUS
SEKUNDAERSTRUKTURFRAGMENTEN
77
3.2.2.3
VERGLEICH
DES
GRNA-MODELLS
MIT
EXPERIMENTELLEN
DATEN
86
3.2.2.3.1
ZUGAENGLICHKEIT
DER
NUKLEOTIDE
86
3.2.2.3.2
ERGEBNISSE
AUS
DER
UNTERSUCHUNG
VON
GRNA-MUTANTEN
86
3.2.2.3.3
ERGEBNISSE
AUS
"FOOTPRINTING"-EXPERIMENTEN
MIT
GBP21-PROTEIN
89
3.2.3
DISKUSSION
93
3.2.3.1
UNTERSUCHUNGEN
MIT
CHEMISCHEN
UND
ENZYMATISCHEN
SONDEN
ALS
GRUNDLAGE
DES
DREIDIMENSIONALEN
GRNA-MODELLS
93
3.2.3.2
VERIFIKATION
DES
GRNA-MODELLS
95
3.2.3.3
AUSBLICK:
DAS
MODELL
DER
GND7-506
GRNA
ALS
PROTOTYP
DER
DREIDIMENSIONALEN
STRUKTUR
ALLER
GRNAS
97
3.3
DIE
"HELIXKLAMMER"
IN
DER
HIV-1
REVERSEN
TRANSKRIPTASE:
EIN
NUKLEINSAEUREBINDENDES
MOTIV
VIELER
POLYMERASEN
99
INHALTSVERZEICHNIS
V
3.3.1
PROJEKTSPEZIFISCHE
METHODEN
99
3.3.1.1
KONSTRUKTION
VON
PROTEINMODELLEN
ANHAND
VON
CA-KOORDINATEN
99
3.3.1.2
KONSTRUKTION
VON
NUKLEINSAEUREMODELLEN
ANHAND
VON
P-KOORDINATEN
100
3.3.1.3
BESTIMMUNG
DER
SEITENKETTENBEWEGLICHKEIT
VON
PROTEINEN
AUS
MD
SIMULATIONEN
100
3.3.2
ERGEBNISSE
101
3.3.2.1
REKONSTRUKTION
DES
MODELLS
EINES
KOMPLEXES
AUS
DER
HIV-L-RT
UND
EINEM
DNA-FRAGMENT
VON
18
BASENPAAREN
101
3.3.2.2
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
DER
P66-UNTEREINHEIT
UND
DNA
IM
MODELL
DES
HIV-L-RT/DNA-KOMPLEXES:
DIE
HELIXKLAMMER
102
3.3.2.3
MODELLIERUNG
MOEGLICHER
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
DER
P5
1
UNTEREINHEIT
DER
HIV-L-RT
UND
EINEM
RNA-FRAGMENT
VON
27
BASENPAAREN
107
3.3.2.4
DAS
HELIXKLAMMER-MOTIV
IN
ANDEREN
NUKLEINSAEUREPOLYMERASEN
112
3.3.3
DISKUSSION
122
3.3.3.1
DIE
WECHSELWIRKUNG
VON
NUKLEINSAEURESUBSTRATEN
MIT
DER
HIV-L-RT
122
3.3.3.2
AUSBLICK
1:
DIE
BEDEUTUNG
DER
HELIXKLAMMER-STRUKTUR
IN
DER
P5
1
-
UNTEREINHEIT
DER
HIV-L-RT
FUER
DIE
MATRIZENWECHSEL
WAEHREND
DER
REVERSEN
TRANSKRIPTION
126
3.3.3.3
AUSBLICK
2:
MODELL
DER
HIV-L-RT-TRANSLOKATION
AN
DER
MATRIZE:
DIE
BEDEUTUNG
DER
HELIXKLAMMER-STRUKTUR
FUER
DIE
PROZESSIVITAET
DER
RT
127
3.3.3.4
DAS
HELIXKLAMMER-MOTIV
ALS
ELEMENT
DES
SUBSTRATBINDUNGSAPPARATS
IN
ANDEREN
NUKLEINSAEUREPOLYMERASEN
131
3.4
DIE
ROLLE
DES
FIS-PROTEINS
BEI
DER
STIMULATION
DER
GIN
KATALYSIERTEN
INVERSION
UND
BEI
DER
TRANSKRIPTIONS
AKTIVIERUNG
135
3.4.1
PROJEKTSPEZIFISCHE
METHODEN
135
3.4.1.1
BERECHNUNG
VON
MOLEKUELOBERFLAECHEN
135
3.4.1.2
BERECHNUNG
DES
LIPOPHILIZITAETSPOTENTIALS
VON
MOLEKUELEN
135
3.4.2
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
137
VI
INHALTSVERZEICHNIS
3.4.2.1
MODELLIERUNG
DER
GIN-INVERTASE
137
3.4.2.1.1
KONSTRUKTION
EINES
GIN-MODELLS
ANHAND
DER
KRISTALLSTRUKTUR
DER
HOMOLOGEN
YOE-RESOLVASE
137
3.4.2.1.2
UNTERSUCHUNG
DER
AUSWIRKUNG
EINIGER
PUNKTMUTATIONEN
AM
MODELL
DER
GIN-INVERTASE
142
3.4.2.2
MODELLIERUNGSUNTERSUCHUNGEN
AN
DER
DREIFACHMUTANTE
FIS(K25E/V66A/M67T)
146
3.4.2.2.1
KONSTRUKTION
DER
FIS-MODELLE
147
3.4.2.2.2
UNTERSUCHUNG
DER
FIS-MODELLE
149
3.4.2.2.2.1
AUSWIRKUNGEN
DES
V66A-AUSTAUSCHS
IM
MODELL
150
3.4.2.2.2.2
VORSCHLAEGE
FUER
REVERTANTEN
DES
V66A-AUSTAUSCHS
153
3.4.2.2.2.3
AUSWIRKUNGEN
DES
M67T-AUSTAUSCHS
IM
MODELL
154
3.4.2.2.2.4
VORSCHLAEGE
FUER
REVERTANTEN
DES
M67T-AUSTAUSCHS
155
3.4.2.2.3
ERGEBNISSE
DER
EXPERIMENTELLEN
UNTERSUCHUNG
DER
VORGESCHLAGENEN
FIS-EAT-REVERTANTEN
UND
-NEUTRALMUTANTEN
156
3.4.2.2.3.1
VERHALTEN
DER
FIS-MUTANTEN
IM
GIN-WT-SYSTEM
158
3.4.2.2.3.2
VERHALTEN
DER
FIS-MUTANTEN
IM
GIN-MV-SYSTEM
160
3.4.2.2.4
VORSCHLAEGE
ZUR
UNTERSUCHUNG
DES
K25E-AUSTAUSCHS
160
3.4.2.2.5
ERGEBNISSE
DER
ANALYSE
VON
FIS-MUTANTEN
ZUR
UNTERSUCHUNG
DES
K25E-AUSTAUSCHS
162
3.4.2.2.6
FOLGERUNGEN
AUS
DEN
ERGEBNISSEN
DER
MUTATIONSANALYSE
VON
FIS-EAT
162
3.4.2.3
MODELLIERUNG
DER
FIS/DNA-WECHSELWIRKUNG
AM
LYRZ-PROMOTER
165
3.4.2.3.1
MODELL
DER
BINDUNG
VON
FIS
AN
DNA
165
3.4.2.3.2
MODELL
DER
IYRT-DNA
BEI
BINDUNG
VON
DREI
FIS-DIMEREN
168
3.4.2.3.3
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
DEN
FIS-DIMEREN
IM
MODELL
DES
TYRT
DNA/FI
S-NUKLEOPROTEI
NKOMPLEXES
171
3.4.2.4
MODELLE
ZUR
UNTERSUCHUNG
DER
FIS/PROTEIN-WECHSELWIRKUNG
172
INHALTSVERZEICHNIS
VII
3.4.2.4.1
IDENTIFIKATION
EINER
HYDROPHOBEN
FURCHE
AUF
DER
OBERFLAECHE
VON
FIS
173
3.4.2.4.2
KONSTRUKTION
EINES
MODELLS
DER
N-TERMINALEN
REGION
VAL
6
-ASP
9
VON
175
FIS
3.4.2.4.3
THEORIE
DER
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
FIS-DIMEREN
UBER
DIE
N-
178
TERMINI
3.4.2.4.4
ERGEBNISSE
DER
EXPERIMENTELLEN
UEBERPRUEFUNG
DER
POSTULIERTEN
180
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
FIS-DIMEREN
UND
VON
FIS
MIT
ANDEREN
PROTEINEN
3.4.2.4.4.1
KOMPETITION
DER
FIS/FIS-WECHSELWIRKUNG
DURCH
KURZE
PEPTIDE
181
3.4.2.4.4.2
MUTATIONSANALYSE
DES
FIS-N-TERMINUS
ZUR
STUETZUNG
DES
MODELLS
DER
181
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
FIS-DIMEREN
3.4.2.4.4.3
MUTATIONSANALYSE
DER
HYDROPHOBEN
FURCHE
IN
FIS
ZUR
STUETZUNG
DES
184
MODELLS
DER
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
FIS-DIMEREN
3.4.2.4.5
FOLGERUNGEN
AUS
DEN
ERGEBNISSEN
DER
KOMBINIERTEN
THEORETISCHEN
UND
186
EXPERIMENTELLEN
UNTERSUCHUNG
DER
FIS/PROTEIN-WECHSELWIRKUNG
3.4.2.4.6
AUSBLICK:
DIE
ROLLE
DES
N-TERMINUS
FUER
DIE
WECHSELWIRKUNG
VON
FIS
187
MIT
ANDEREN
PROTEINEN
4
ZUSAMMENFASSUNG
190
4.1
UNTERSUCHUNG
VON
RNA
MIT
CHEMISCHEN
SONDEN:
EIN
VERFAHREN
ZUR
190
QUANTIFIZIERUNG
DER
DATEN
FUER
STRUKTURMODELLIERUNG
4.2
EIN
MODELL
DER
DREIDIMENSIONALEN
STRUKTUR
EINER
GRNA
AUS
191
TRYPANOSOMA
BRUCEI
4.3
DIE
"HELIXKLAMMER"
IN
DER
HIV-1
REVERSEN
TRANSKRIPTASE:
EIN
193
NUKLEINSAEUREBINDENDES
MOTIV
VIELER
POLYMERASEN
4.4
DIE
ROLLE
DES
FIS-PROTEINS
BEI
DER
STIMULATION
DER
GIN-KATALYSIERTEN
194
INVERSION
UND
BEI
DER
TRANSKRIPTIONSAKTIVIERUNG
5
LITERATURVERZEICHNIS
197
6
ABKUERZUNGEN
215
LEBENSLAUF
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