In dieser Arbeit wurde eine Geometrieuntersuchung am FABP-Molekülmodel durchgeführt. Um 3J-Kopplungsinformation für die Diederwinkelanalyse zu bestimmen, wurden J-modulierte [15N,1H]-COSY-Experimente durchgeführt.
Mit Hilfe numerischer Anpassungsroutinen wurden die Signalintensitäten quantitativ ausgewertet, um sehr genaue 3J-Kopplungskonstanten zu erhalten. Diese Kopplungskonstanten wurden in Kraftfeldrechnungen als experimentelle Randbedingungen für die phi-Diederwinkel des Proteinrückgrates berücksichtigt. Dadurch ist eine Aussage über die Winkelverteilung und über die zeitlich gemittelten Kopplungse#ekte im Proteinmodell möglich. Die aus der Molekulardynamiksimulation bestimmten 3J-Kopplungskonstanten wurden mit den experimentellen verglichen. Die Analyse ergab, daß die den ß-Faltblättern zugewandten Ränder der alphaII-Helixbereiche sowie zwei der zehn ß-Faltblattbereiche sehr exible Teilabschnitte aufweisen. Diese Arbeit konnte somit die Überlegungen stützen, die vor allem den exiblen Teilabschnitt zwischen der alpha-II-Helix und dem ß-Faltblattbereich für die Funktion des Proteins verantwortlich machen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung und Problemstellung
- Das Fettsäurebindungsprotein (FABP)
- Struktur des FABP
- Methoden
- J-Kopplungen als Strukturparameter
- Bestimmung von J-Kopplungskonstanten
- Pulssequenz und Spektren
- J-Kopplungskonstanten in MD-Simulationen
- Experimenteller Teil
- NMR-Spektroskopie
- Auswertung der Spektren
- Molekulardynamiksimulation
- Ergebnisse
- J-modulierte 15N,1H-COSY-Spektren
- JHN,a-Kopplungskonstanten
- Diederwinkelanalyse
- Diskussion und Ausblick
- Zusammenfassung
- Literatur
- Chemische Verschiebungen
- Programme
- Pulsprogramm und Aquisitionsparameter
- prepare.m
- volumes.m
- table.m
- kopplung.m
- ellipse
- fct_hnha.m
- zoom2d.m
- cont2d.m
- Abkürzungen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Untersuchung der Struktur und Dynamik des Fettsäurebindungsproteins (FABP) aus Rinderherz mithilfe von NMR-Spektroskopie und Molekulardynamiksimulationen. Zielsetzung ist es, durch die Analyse von J-Kopplungskonstanten, die mit Hilfe von J-modulierten 15N,1H-COSY-Experimenten gewonnen werden, das Strukturmodell des FABP zu verfeinern und Aussagen über dessen Dynamik in Lösung zu treffen.
- Struktur und Dynamik des Fettsäurebindungsproteins (FABP)
- Bestimmung von J-Kopplungskonstanten mit J-modulierten 15N,1H-COSY-Experimenten
- Verfeinerung des Strukturmodells mit Hilfe von Molekulardynamiksimulationen
- Analyse der Dynamik des FABP in Lösung
- Bedeutung der Proteinstruktur und -dynamik für die Funktion des FABP
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt das Fettsäurebindungsprotein (FABP) vor und erläutert dessen physiologische Funktion sowie die strukturellen Besonderheiten dieses Proteins. Im Kapitel „Methoden" werden die Grundlagen der J-Kopplungsspektroskopie und die verwendeten experimentellen Verfahren, wie J-modulierte 15N,1H-COSY-Experimente und Molekulardynamiksimulationen, detailliert beschrieben. Im Kapitel „Experimenteller Teil" werden die Durchführung der NMR-Messungen und die Auswertung der Spektren sowie die Parameter der Molekulardynamiksimulationen vorgestellt. Die Ergebnisse der J-Kopplungskonstantenbestimmung und der Diederwinkelanalyse werden im Kapitel „Ergebnisse" präsentiert. Die Diskussion der Ergebnisse und der Ausblick auf zukünftige Forschungsarbeiten finden im Kapitel „Diskussion und Ausblick" statt. Die Zusammenfassung fasst die wichtigsten Ergebnisse der Arbeit zusammen.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen das Fettsäurebindungsprotein (FABP), die NMR-Spektroskopie, J-Kopplungskonstanten, Diederwinkelanalyse, Molekulardynamiksimulationen, Proteinstruktur, Proteindynamik, Rinderherz, 15N,1H-COSY-Experimente, Strukturverfeinerung, Funktion des FABP.
- Arbeit zitieren
- Thorsten Brandau (Autor:in), 2000, J-Kopplungs-gestützte Diederwinkelanalyse im Fettsäurebindungsprotein, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/228
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