Neue NMR-Technologien für molekularbiologische Untersuchungen
Kernspinresonanz-Spektroskopie (nuclear magnetic resonance, NMR) ist eine Methode, um Eigenschaften organischer Moleküle zu untersuchen. Anhand der magnetischen Eigenschaften bestimmter Zellkerne liefert sie detaillierte Informationen zu Struktur, Dynamik und chemischer Umgebung von Molekülen. Da NMR sich auch zur Analyse biomolekularer Interaktionen eignet, sollte die NMR-Technologie weiterentwickelt und verbessert werden. Ziel des EU-finanzierten Projekts EXTEND-NMR (Extending NMR for functional and structural genomics) war die Entwicklung computergestützter Methoden, um die NMR-Technologie auf strukturelle Analysen von Proteinen und nicht kristallisierbaren Molekülkomplexen anzuwenden. Zudem erweiterte das Konsortium existierende Methoden zur Identifizierung und Quantifizierung von NMR-Signalen. Die Teamforscher implementierten Algorithmen und statistische Methoden in einen allgemeinen CCPN-Framework (CCPN: Collaborative Computing Project for the NMR community). Entwickelt wurden auch mehrere freie Softwareprogramme zur detaillierten Analyse von Strukturensembles, die durch NMR ermittelt wurden, und die Forscher integrierten experimentelle Daten zur automatisierten Strukturanalyse biologischer Makromoleküle. Detaillierte Daten zu biochemischen und/oder biophysikalischen Interaktionen und Mutagenese sowie bioinformatische Vorhersagen liefern Aufschluss über die Interaktion zwischen Proteinen. Alle von der Extend-NMR-Pipeline entwickelten Softwarekomponenten haben eine einheitliche graphische Benutzerschnittstelle und können als einzelnes Softwarepaket installiert werden. Dies erleichtert dem Nutzer das Navigieren zwischen den einzelnen Tasks und macht das System hochdurchsatzfähig. Kooperative Bemühungen ermöglichten somit die Entwicklung eines Softwarepakets, um NMR-Spektroskopie auf strukturelle Analysen und funktionelle Proteomik zu erweitern.
