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Molekulare Medizin 1. März 2009

Homology Modelling: Eine Übersicht über die Methode am Beispiel der Strukturbestimmung vom Diabetes Antigen GAD 65

Dieser Übersichtsartikel behandelt die Grundlagen und klinische Anwendungen der Protein-Strukturvorhersage mit der "Homology Modelling"-Methode. Der Artikel richtet sich vornehmlich an Mediziner und medizinische Chemiker. Da viele Proteine unmittelbar von klinischer Bedeutung sind, ist die Strukturbestimmung entscheidend für das Verständnis der molekularen Grundlage von Stoffwechsel, Signalübertragung, Immunreaktionen und damit assoziierten Krankheiten. "Homology Modelling" beruht auf dem Prinzip, dass Proteine mit ähnlichen Sequenzen hohe Strukturübereinstimmungen aufweisen. Dabei werden Informationen, wie Atomabstände, Bindungslängen, Bindungswinkel etc., über bereits bekannten Strukturen verwendet, um die unbekannte Proteinstruktur anhand ihrer Sequenz vorauszusagen. Da in Zukunft für jede Proteinfamilie mindestens ein Mitglied mit bekannter Struktur verfügbar sein wird, ist zu erwarten, dass Bedeutung und Anwendbarkeit der "Homology Modelling"-Methode weiter zunehmen werden. In dieser Arbeit werden die Grundlagen der Methode anhand der Strukturvorhersage des Enzyms Glutamate Decarboxylase (GAD 65) erläutert. GAD 65 spielt als Antigen bei Diabetes Mellitus Typ 1 eine entscheidende Rolle.

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