Ab initio Proteinstrukturvorhersage mit dem Geocore-Modell unter Verwendung der globalen CGU-Suchstrategie und des ENPOP-Algorithmus zur Parameteroptimierung

• Applicant: Dr. Thomas Weikl
• Subject Area: Biophysics
• Term: from 2000 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5270844

Ziel des Projekts ist die ab initio Proteinstrukturvorhersage unter erstmaliger Kombination dreier neuer und vielversprechender Methoden: (1) Das Geocore-Modell der Proteinkette beinhaltet mehr atomare und sterische Details als dem Ziele nach vergleichbare gegenwärtige Modelle. Diese sterischen Details sind wegen der kompakten Struktur von Proteinen essentiell und ermöglichen zudem die Beschränkung auf deutlich weniger und ausschließlich physikalisch motivierter Parameter. (2) Der convex global underestimator (CGU) ist ein neuartiger globaler Suchalgorithmus im Konformationsraum des Proteinmodells. Er gewährleistet das Erreichen des globalen Energieminimums und ist schneller als die lokalen Monte Carlo- oder simulated annealing-Suchstrategien, die häufig in Nebenminima stecken bleiben. (3) Der ENPOP-Algorithmus erzielt die effiziente und systematische Optimierung aller Modellparameter. Bei Simulationsmodellen komplexer Biomoleküle ist er der bisher einzige Optimierungsalgorithmus, der eine Berechnung der Proteinenergien nicht bei jedem Optimierungsschritt benötigt.

• DFG Programme: Research Fellowships