3D-Darstellung von Proteinstrukturen
Das EU-finanzierte Forschungsprojekt SPSS (Searching protein structure space) widmete sich dieser Aufgabe und entwickelte ein innovatives Programm für das Filtern und Eingrenzen (filter and refine) großer Datenmengen. Für die schnelle und genaue Abfrage struktureller Ähnlichkeiten müssen die Filtermethoden indexierbar sein. Die viel versprechendsten Kandidaten werden durch Einschränkung der Suche nach strukturellen Kriterien identifiziert. Mit der innovativen FragBag-Methode, die die Projektpartner konzipierten und validierten, können die Proteine nun nach Backbone-Fragmenten gefiltert werden. Eine ROC-Kurvenanalyse (receiver operating characteristic) validierte die Genauigkeit der FragBag-Methode. Im Vergleich zu anderen Filtermethoden wie SGM, STRUCTAL und PRIDE schnitt FragBag hinsichtlich Schnelligkeit und Genauigkeit besser ab. Außerdem können mit der Methode Strukturen vorhergesagt werden, da eine Struktur als Sammlung von Unterstrukturen dargestellt wird. Die räumliche 3D-Darstellung der Strukturen wird über Vektoren mit vordefinierter Größe realisiert. SPSS gelang es, damit bislang unbekannte grundlegende Eigenschaften zu enthüllen, da eine Kartierung der Proteine Aufschluss über die räumliche Verteilung wie auch die strukturelle und funktionelle Vielfalt liefert. Eine wichtige Erkenntnis war, dass die Funktionsvielfalt in den einzelnen räumlichen Strukturen variiert. Die SPSS-Partner lieferten damit ein innovatives Tool zur Analyse und räumlichen Beschreibung von Proteinstrukturen. In Zukunft können mit diesem neuen und hervorragenden Werkzeug nun Proteinevolution und Struktur-Funktions-Beziehungen analysiert werden.
Schlüsselbegriffe
Protein, Datenbank, Suchsystem, Strukturabfrage, indexierbar, FragBag-Filter, Strukturvorhersage, Vektor, räumliche Darstellung, Kartierung, Struktur-Funktions-Beziehung
