Neue Methode zur Vorhersage von DNA-Protein-Bindungen
Eine detaillierte Charakterisierung einzelner DNA-Bindungsproteine gibt Aufschluss über das komplexe Zusammenspiel genregulatorischer Netzwerke. An der Regulierung von Transkription, Translation und auch Zellzyklus sind offenbar Proteine beteiligt, die ihre spezifische funktionelle Konformation noch nicht im nativen Zustand, sondern erst bei ihrer Bindung an die DNA finden. Herkömmliche Modelle lieferten bislang nur Informationen zur Struktur dieser Proteinregionen, nicht aber zur Art der Liganden oder Interaktion. Hauptaufgabe des EU-finanzierten Projekts PROTDNABINDSPEC war daher die Vorhersage der Bindungsmuster von nativ ungefalteten Proteinregionen. Mittels struktureller Bioinformatik wurde eine Methode zur Vorhersage der DNA-bedingten Konformation ungefalteter Proteinregionen in atomarer Auflösung entwickelt und getestet. Im ersten Schritt wurde die Interaktionsenergie zwischen verschiedenen Aminosäuren und Nukleotiden berechnet und anhand dessen mittels FRAGFOLD-Methode die Proteinfaltung ermittelt. Anhand der errechneten Spezifität der DNA-Bindung verschiedener ungefalteter Proteinregionen wurden anschließend DNA-Bindungsstellen im Genom identifiziert und experimentell bestätigt. Das Projekt PROTDNABINDSPEC liefert auf molekularer Ebene neue Erkenntnisse zur makromolekularen Wechselwirkung zwischen DNA und Proteinen, was langfristig die Identifizierung neuer Zielstrukturen und Entwicklung regulatorischer Moleküle erleichtern soll.
