| Warum ist dieses Wissen wichtig? | Homologiemodellierung beruht
auf der Idee, aus homologen Strukturen auf die Struktur der Query zu
schließen. Hierfür werden verschiedensten Ansätze verwendet. Mit dieser
Übung lernen Sie einige der öffentlich zugänglichen Server kennen. |
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| Bezug | Diese Übungen ergänzen das Kapitel 20 "Homologiemodellierung von Vorhersage der Protein-3D-Struktur". | ||
Lernziel |
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Die theoretischen Grundlagen zu dieser Übungen finden Sie in den Kapiteln 1, 19 und 20. Es wird vorausgesetzt, dass Sie die Übungen zur Visualisierung von Protein-3D-Strukturen bereits absolviert haben. |
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| Übung | HomMod_1 | ||
| Ein Kriterium für die Vergabe von Scores im Environment ist das Vorkommen der Aminosäuren in den Sekundärstrukturelementen. Ein sehr frühes Verfahren zur Vorhersage der 2D-Struktur war das von Chou und Fasman eingeführte. | |||
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Studieren Sie insbesondere die Scores von Phe, Glu und Lys in beiden Matrizen. Weshalb wurden diese Aminosäuren ausgewählt? Hängen die Scores eher von der 2D-Struktur oder dem Environment ab? Worauf führen Sie die Scores für die genannten Aminosäuren in den Environment-Klassen zurück? Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit den Aussagen zur Vorhersagegenauigkeit der Chou-Fasman-Methode. Diese wird allgemein mit 50-55% pro Residuum angegeben. |
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| Übung | HomMod_2, Homologiemodell für ein Barrel erstellen | ||
| Hier folgt eine Sequenz,
für die im Rahmen eines Genomprojektes ein TIM-Barrel-Fold
vorhergesagt wurde. Zu dieser Sequenz haben wir bereits in Übung
2D_PROT_3 die Sekundärstruktur vorhersagen lassen.
Nun wollen wir per Homologiemodellierung eine 3D-Struktur generieren. |
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| Alternative Ansätze |
Ziehen Sie für die Berechnung die folgenden Server in Betracht: |
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| Die Ergebnisse werden häufig per Mail zugeschickt. Je nach Auslastung der Server müssen Sie möglicherweise länger auf die Vorhersagen warten. | |||
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| Hinweise |
Lassen Sie sich mehrere Modelle generieren und analysieren und vergleichen Sie diese unter Verwendung des Swiss-PdbViewers. Betrachten Sie die vorhergesagten Strukturen. Beantworten Sie bitte die folgenden Fragen: Können Sie ein (beta/alpha)8-Fass erkennen? Sind die Modelle alle vollständig? Superpositionieren Sie einige Modelle, um Unterschiede der Ansätze herauszuarbeiten. Häufig liefern die Server neben der Struktur weitere Ausgaben. Interpretieren Sie diese. |
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| Übung | HomMod_3, Homologiemodell für DinG erstellen | ||
| Motivation | Das Protein
DinG von Escherichia coli ist eine putative ATP-abhängige
DNA-Helicase. Ihre Struktur ist nicht bekannt. Benutzen Sie obige Server zur Strukturvorhersage und vergleichen Sie die Ergebnisse.
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Was Sie jetzt verstanden haben sollten |
Es gibt eine Vielzahl von Verfahren, mit denen Homologiemodelle berechnet werden können. Voraussetzung für die Anwendung dieser Methode ist die Existenz einer homologen Struktur. Ab initio-Verfahren kommen ohne diese Voraussetzung aus. Allerdings verwendet z. B. Rosetta/Robetta zur Konstruktion der de novo Struktur Fragmente, die aus existierenden Proteinen abgeleitet werden. | ||