Akkurate Ladungsdichtestudien von Proteinkristallen mit Hilfe der Maximum-Entropie-Methode

• Antragstellerin: Dr. Jeanette Held
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 164335540

Akkurate Ladungsdichten von Proteinen erlauben Untersuchungen von intra- und intermolekularen Wechselwirkungen wie beispielsweise Wasserstoffbrückenbindungen zwischen einem Protein und seinem Substrat oder Inhibitor. Die Maximum-Entropie-Methode (MEM) ergibt eine modell-unabhängige Beschreibung der Ladungsdichte und leidet nicht an korrelierten Parametern wie die Multipolmethode. Dadurch hat sie für große Moleküle wie Proteine das Potential, mehr Informationen als die Multipolmethode aus der Dichte zu ermitteln. Fehlordnungen von Lösungsmittel-Molekülen oder funktioneller Gruppen im Protein können mit der MEM aufgedeckt werden. Das Computerprogramm BayMEM wird benutzt, um die MEM an Röntgenbeugungsdaten von Proteinkristallen anzuwenden. Dazu werden bereits in der Literatur erschienene Beugungsdaten hoher Auflösung von Proteinen verwendet. Die Analyse der MEMDichten liefert die Atompositionen in der Elementarzelle sowie topologische und energetische Eigenschaften chemischer Bindungen und nicht-bindender Wechselwirkungen, welche für eine strukturelle und funktionelle Charakterisierung der Proteine relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen