Effizientes Protein-Ligand-Docking mit flexiblen Proteinstrukturen:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Sankt Augustin
GMD-Forschungszentrum Informationstechnik
2001
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| Schriftenreihe: | GMD research series
2001,11 |
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| Beschreibung: | Zugl.: Bonn, Univ., Diss., 2001 |
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HOLGER CLAUSSEN EFFIZIENTES PROTEIN-LIGAND-DOCKING MIT FLEXIBLEN
PROTEINSTRUKTUREN N11/2001 INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 2
PROTEIN-LIGAND-DOCKING 5 2.1 PROTEINE 5 2.2 LIGANDEN 6 2.2.1
MODELLIERUNG DER LIGANDFLEXIBILITAET 7 2.3 BEWERTUNGSFUNKTIONEN 8 2.4 DAS
DOCKING-PROGRAMM FLEXX 8 2.4.1 LIGANDFLEXIBILITAET 9 2.4.2
WECHSELWIRKUNGEN 9 2.4.3 BEWERTUNGSFUNKTION 11 2.4.4
PLAZIERUNGS-ALGORITHMUS 12 2.5 DEFINITION DES DOCKING-PROBLEMS MIT
PROTEINFLEXIBILITAET 13 3 PROTEINFLEXIBILITAET BEIM DOCKING 17 3.1
BEISPIEL: ALDOSE-REDUKTASE 17 3.2 BEHANDLUNG DER PROTEINFLEXIBILITAET
BEIM DOCKING 19 3.3 ANSAETZE AUS DER LITERATUR 21 3.3.1 KREUZ-DOCKING MIT
STARREN PROTEINSTRUKTUREN 21 3.3.2 DISKRETE ALGORITHMEN FUER DAS
PROTEIN-LIGAND-DOCKING 22 3.3.3 GENETISCHE DOCKING-ALGORITHMEN 24 3.3.4
SIMULATION DES PROTEIN-LIGAND-DOCKINGS 25 3.3.5 PROTEINFLEXIBILITAET BEIM
PROTEIN-PROTEIN-DOCKING 26 3.3.6 VERGLEICH DER
PROTEIN-LIGAND-DOCKING-VERFAHREN 27 4 MODELLIERUNG DER
PROTEINFLEXIBILITAET 29 4.1 PROTEINFLEXIBILITAET 29 4.1.1 VEREINIGTE
PROTEINBESCHREIBUNG 31 4.1.2 INKOMPATIBILITAET VON INSTANZEN 33 4.1.3
GUELTIGE PROTEINKONFORMATIONEN 35 4.2 KOMPATIBILITAETSGRAPH . : 35 4.2.1
ZUSAMMENHANGSKOMPONENTEN DES INKOMPATIBILITAETSGRAPHEN 37 4.2.2 INDIREKTE
INKOMPATIBILITAET IN ZUSAMMENHANGSKOMPONENTEN 38 4.3 WECHSELWIRKUNGEN 39
4.4 OBERFLAECHE 40 4.5 BEWERTUNGSFUNKTION 41 VI INHALTSVERZEICHNIS VII 5
ALGORITHMISCHE KONZEPTE 45 5.1 AUFBAU DER VEREINIGTEN
PROTEINBESCHREIBUNG 45 5.1.1 UEBERLAGERUNG DER PROTEINSTRUKTUREN 45 5.1.2
SYMMETRIEKORREKTUR 46 5.1.3 CLUSTERN VON INSTANZEN 48 5.2 BERECHNUNG DER
KOMPATIBILITAET 49 5.2.1 KOMPATIBILITAET DER WECHSELWIRKUNGSPUNKTE 51 5.3
REDUKTION DER HASHTABEILE DURCH CLUSTERN 52 5.4 PLAZIERUNG DER LIGANDEN
54 5.4.1 ZERLEGUNG DES KOMPATIBILITAETSGRAPHEN 55 5.4.2 SUCHE NACH DER
OPTIMALEN GEWICHTETEN UNABHAENGIGEN MENGE 56 6 METHODEN DER EVALUIERUNG
59 6.1 REDOCKING 59 6.1.1 ABHAENGIGKEITEN VOM TESTDATENSATZ 59 6.1.2
VORGABE DER PROTEINKONFORMATION 60 6.1.3 BEWERTUNG DER VORHERSAGE 60 6.2
ANREICHERUNGSFAKTOREN BEIM SCREENING 62 6.3 VERGLEICH MIT ANDEREN
DOCKING-PROGRAMMEN 62 6.3.1 VERGLEICH VON FLEXE UND FLEXX 63 7
ERGEBNISSE 65 7.1 PARAMETRISIERUNG 65 7.2 TESTDATENSATZ 66 7.2.1 AUSWAHL
DER TESTDATEN 67 7.2.2 AUFBEREITUNG DER DATEN 68 7.3 REDOCKING MIT FLEXE
72 7.3.1 QUALITAET DER PLAZIERUNGEN 72 7.3.2 GLEICHE LIGANDEN FUER EIN
ENSEMBLE 76 7.3.3 LAUFZEITVERHALTEN VON FLEXE . . . ., 77 7.3.4 ANZAHL
UND GROESSE DER ZUSAMMENHANGSKOMPONENTEN 79 7.4 CLUSTERN VON
WECHSELWIRKUNGSPUNKTEN 80 7.5 VERGLEICH VON FLEXE UND FLEXX 81 7.5.1
PLAZIERUNGEN 82 7.5.2 WECHSELWIRKUNGSPUNKTE UND HASHTABELLEN 85 7.5.3
LAUFZEITEN 86 7.6 BEISPIEL ALDOSE-REDUKTASE 88 7.7 VERKLEINERTES
ENSEMBLE FUER DIHYDROFOLAT-REDUKTASE 91 7.8 VERGLEICH VON FLEXE MIT
ANDEREN ANSAETZEN 93 8 LIMITIERUNGEN UND LOESUNGSANSAETZE 97 8.1
MODELLIERUNG DER PROTFEINFLEXIBILITAET 97 8.1.1 DREHBARE ENDSTAENDIGE
GRUPPEN 97 8.1.2 UNTYPISCHE KONFORMATIONEN UND DYNAMISCHE BEWEGUNGEN 98
8.1.3 BEWEGUNGEN VON DOMAENEN 99 8.1.4 TECHNISCHE EINSCHRAENKUNGEN 99 8.2
BEWERTUNGSFUNKTION 99 VIII TABELLENVERZEICHNIS 8.2.1 QUALITAET DER
BEWERTUNGSFUNKTION 99 8.2.2 INTRAMOLEKULARE WECHSELWIRKUNGEN 100 8.3
SONSTIGE LIMITIERUNGEN 100 8.3.1 WASSER IM AKTIVEN ZENTRUM 100 8.3.2
GROSSE LIGANDEN 101 9 ZUSAMMENFASSUNG UN D AUSBLICK 103 A
LIGANDSTRUKTUREN UND KREUZ-DOCKING-MATRIZEN 105 A.L ALDOSE-REDUKTASE 106
A.2 ALPHA-MOMORCHARIN 108 A.3 CARBOANHYDRASE II 110 A.4 CARBOXYPEPTIDASE
112 A.5 DIHYDROFOLAT-REDUKTASE 114 A.6 ISOCITRAT-DEHYDROGENASE 116 A.7
MANDELAT-RACEMASE 118 A.8 RICIN 120 A.9 SERYL-T-RNA-SYNTHETASE 122 A.10
TRYPSIN 124 LITERATURVERZEICHNIS 127 TABELLENVERZEICHNIS 2.1
WECHSELWIRKUNGSTYPEN UND ENERGIEPARAMETER VON FLEXX 11 3.1 VERGLEICH DER
PROTEIN-LIGAND-DOCKING-VERFAHREN 28 7.1 PARAMETER FUER FLEXE UND FLEXX 67
7.2 UEBERSICHT UEBER DIE ENSEMBLES 68 7.3 UEBERSICHT UEBER DIE LIGANDEN 71
7.4 FLEXE-VORHERSAGEN 72 7.5 FLEXE-ERGEBNISSE 74 7.6 FLEXE-LAUFZEIT 78
7.7 FLEXE: ZUSAMMENHANGSKOMPONENTEN 79 7.8 FLEXE: CLUSTERN VON
WECHSELWIRKUNGSPUNKTEN 81 7.9 FLEXX-VORHERSAGEN, ZUSAMMENGEFASSTE
LOESUNGEN 82 7.10 FLEXX-ERGEBNISSE, ZUSAMMENGEFASSTE LOESUNGEN 84 7.11
VERGLEICH DER ANZAHL VON WECHSELWIRKUNGSPUNKTEN 85 7.12 VERGLEICH:
LAUFZEIT VORVERARBEITUNG 86 7.13 VERGLEICH: LAUFZEIT DOCKING 87 7.14
VERGLEICH DER PROTEIN-LIGAND-DOCKING-VERFAHREN II 96
ABBILDUNGSVERZEICHNIS IX ABBILDUNGSVERZEICHNIS 2.1 PEPTIDBINDUNG 6 2.2
MODELL DER WECHSELWIRKUNGEN 9 2.3 WECHSELWIRKUNGSGEOMETRIEN 10 2.4
INKREMENTELLER AUFBAU DES LIGANDEN 13 3.1 BEISPIEL: ALDOSE-REDUKTASE 18
3.2 KONFORMATIONSAENDERUNGEN 19 4.1 SEGMENTIERUNG DER AMINOSAEUREKETTE 30
4.2 VEREINIGTE PROTEINBESCHREIBUNG 32 4.3 INKOMPATIBILITAET VON INSTANZEN
33 4.4 INKOMPATIBILITAETSGRAPH 37 4.5 ZUSAMMENHANGSKOMPONENTEN 38 4.6
INDIREKTE INKOMPATIBILITAET 39 4.7 UNZUGAENGLICHE WECHSELWIRKUNGSPUNKTE 40
5.1 PDB-NOMENKLATUR DER AMINOSAEUREN 47 5.2 UEBERLAPPENDE
WECHSELWIRKUNGSGEOMETRIEN ALTERNATIVER INSTANZEN 52 5.3 AUSWAHL VON
INSTANZEN BEIM INKREMENTEILEN AUFBAU 54 7.1 BINDUNGSMODUS VON FOLSAEURE
UND METHOTREXAT IN DHFR 75 7.2 BESTE VORHERSAGEN ALDOSE-REDUKTASE 89 7.3
KREUZ-DOCKING DER ALDOSE-REDUKTASE 90 7.4 KREUZ-DOCKING DER
DIHYDROFOLAT-REDUKTASE 91 7.5 KREUZ-DOCKING DER DIHYDROFOLAT-REDUKTASE,
VERKLEINERTES ENSEMBLE 92 8.1 DREHBARE ENDSTAENDIGE GRUPPEN 98
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