Computergestützte Analyse von NMR- Spektren

Renate Kirchhöfer
2006
Das Ziel der Arbeit war die Entwicklung, Erprobung und Anwendung von Programmen, um die zeitraubende Arbeit der, mit der Proteinstrukturaufklärung verbundenen, Auswertung von NMR- Spektren zu beschleunigen, und die Qualität der ermittelten Strukturen zu sichern. Außerdem wurde in einer großangelegten Messreihe (NMR- NOESY- Spektren) eine Temperaturreihe von 10°C bis 50°C des Proteins Saratin (Wirkstoff aus der Arzneimittelforschung, neuer Blutgerinnungshemmer) erzeugt, daraus 41 räumliche
more » ... uren dieses Proteins bestimmt und die Änderung der räumlichen Struktur bei zunehmender Temperatur untersucht. Überdies wurde der Verlauf der HN- chemischen Verschiebungen der jeweiligen NOESY- Spektren für alle Aminosäuren während der Temperaturerhöhung erforscht. Diese erhaltenen Daten ermöglichten erstmals Einblick in einen weiten Bereich thermischer Strukturdynamik. Es zeigte sich, dass das verwendete Protein über den gesamten beobachteten Bereich wohlgefaltet ist, allerdings oszillierende Bewegungen ausführt, die sich als eine Art �pulsieren� des Moleküls bei zunehmender Erwärmung äußern. Dadurch konnten Überlegungen zum Verhalten wohlgefalteter Moleküle in ihrer nativen Konformation angestellt werden, was derzeit als Funktion der Energielandschaft und des Verhaltens von Molekülen am Grund des Faltungstrichters interpretiert und vorhergesagt wird, allerdings bislang erstmals durch derart umfangreiche Ergebnisse überprüft und nachgewiesen werden konnte. Auch das Verhalten der chemischen Verschiebungen (Shift) der NH- Signale bei zunehmender Temperatur wurde untersucht, und ein mathematisches Modell zu dem beobachteten Verhalten vorgeschlagen. Es zeigte sich, dass der Verlauf der Shiftänderungen, wie seit längerem postuliert, nicht exakt linear ist. In dieser umfangreichen Messserie mit sehr präzisen Daten konnte dies folgerichtig abgeleitet werden. Daraus könnte sich für die Zukunft eine Möglichkeit ergeben, die chemischen Verschiebungen für gegebene Temperaturen vorherzusagen, und damit einen weiteren Schritt hin zu ei [...]
doi:10.5283/epub.10388 fatcat:toe2jk3uvzgj3a6ncpujzjyhey