Als Proteinstrukturalignment bezeichnet man das Finden von
Teilketten in 2 oder mehreren Proteinsträngen, deren Tertiärstruktur eine
möglichst hohe Übereinstimmung aufweist. Es werden mehrere Algorithmen
vorgestellt, um sowohl paarweise als auch multiple Alignments zu
berechnen.
Inhaltsverzeichnis
- Einführung
- DALI
- Distanzmatrizen
- Scorefunktion
- Monte-Carlo-Optimierung
- Anwendung bei DALI
- Phase 1
- Phase 2
- Phase 3
- Fehlerabschätzung
- Proteinstrukturalignment durch inkrementelle kombinatorische Erweiterung des optimalen Pfades
- Bestimmung der Seeds
- Erweiterung des Alignments
- Optimierung der Ergebnisse
- Bewertung.
- Sekundärstrukturmatching
- Graphentheoretischer Ansatz
- Verbesserung des Alignments
- Bewertung.
- Multiples Strukturalignment
- Taylor, Flores, Orengo [14]
- Haraldsson, Ohlsson[4]
- Auswertung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Aufgabe, Teilketten in zwei oder mehr Proteinsträngen zu identifizieren, deren Tertiärstruktur eine hohe Übereinstimmung aufweist. Der Fokus liegt auf der Beschreibung verschiedener Algorithmen, die sowohl paarweise als auch multiple Alignments berechnen können.
- Vergleich von Distanzmatrizen als Grundlage für Proteinstrukturalignment
- Anwendung der Monte-Carlo-Optimierung im Kontext von Proteinstrukturalignment
- Analyse verschiedener Algorithmen für Proteinstrukturalignment, darunter DALI und inkrementelle kombinatorische Erweiterung des optimalen Pfades
- Untersuchung von Sekundärstrukturmatching als Methode für Proteinstrukturalignment
- Diskussion von Verfahren für multiples Proteinstrukturalignment
Zusammenfassung der Kapitel
- Das erste Kapitel liefert eine Einführung in die Thematik des Proteinstrukturalignment und beleuchtet die Relevanz der Tertiärstruktur für die Proteinfunktion.
- Kapitel 2 stellt den DALI-Algorithmus vor, der auf dem Vergleich von Distanzmatrizen basiert. Es werden die Funktionsweise der Distanzmatrizen, die Scorefunktion und die Monte-Carlo-Optimierung erläutert.
- Kapitel 3 beschäftigt sich mit einem weiteren Algorithmus, der Proteinstrukturalignment durch inkrementelle kombinatorische Erweiterung des optimalen Pfades berechnet. Die Bestimmung der Seeds, die Erweiterung des Alignments und die Optimierung der Ergebnisse werden detailliert beschrieben.
- Kapitel 4 behandelt die Methode des Sekundärstrukturmatching, die ebenfalls zur Berechnung von Proteinstrukturalignments eingesetzt werden kann.
- Das letzte Kapitel bietet einen Überblick über verschiedene Ansätze für multiples Proteinstrukturalignment.
Schlüsselwörter
Proteinstrukturalignment, Tertiärstruktur, DALI, Distanzmatrizen, Monte-Carlo-Optimierung, inkrementelle kombinatorische Erweiterung, Sekundärstrukturmatching, multiples Strukturalignment, Proteinsequenz, Aminosäuren, Ca-Atome, Algorithmen, Vergleich, Alignment, Funktion, Struktur, DNA-Sequenz.
Häufig gestellte Fragen
Was versteht man unter Proteinstrukturalignment?
Es ist das Verfahren, Teilketten in Proteinsträngen zu finden, deren räumliche Anordnung (Tertiärstruktur) eine hohe Übereinstimmung aufweist.
Wie funktioniert der DALI-Algorithmus?
DALI basiert auf dem Vergleich von Distanzmatrizen und nutzt eine Scorefunktion sowie Monte-Carlo-Optimierung, um strukturelle Ähnlichkeiten zu berechnen.
Was ist ein multiples Strukturalignment?
Im Gegensatz zum paarweisen Vergleich werden beim multiplen Alignment gleichzeitig drei oder mehr Proteinstrukturen auf Übereinstimmungen hin untersucht.
Welche Rolle spielt die Monte-Carlo-Optimierung dabei?
Diese mathematische Methode wird eingesetzt, um in einem komplexen Suchraum das bestmögliche Alignment (das globale Optimum) effizient zu finden.
Was ist Sekundärstrukturmatching?
Dies ist ein graphentheoretischer Ansatz, bei dem nicht einzelne Atome, sondern größere Bausteine wie Alpha-Helices und Beta-Faltblätter verglichen werden.
Warum ist die Tertiärstruktur für Proteine so wichtig?
Die dreidimensionale Struktur bestimmt maßgeblich die biologische Funktion eines Proteins, weshalb das Alignment Rückschlüsse auf Funktionsverwandtschaften erlaubt.
- Citar trabajo
- Karsten Patzwaldt (Autor), 2005, Proteinstrukturalignment - Berechnung von Alignments, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/51445
