Ab-initio-Vorhersage der Sekundär- und Tertiärstruktur von Polypeptiden aus der Primärstruktur, durch Anwendung hierarchischer evolutionärer Algorithmen im Raum optimierter Sekundärstrukturen, ohne Verwendung von Datenbankinformationen

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Hartke
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5439308

Basierend auf ersten, erfolgreichen Vorarbeiten soll in diesem Projekt ein allgemeines Programm zur ab-initio-Strukturvorhersage von Proteinen aus ihrer Primärsequenz entwickelt werden, unter Verzicht auf Homologie-Informationen aus Protein-Datenbanken. Dabei wird globale Optimierung durch evolutionäre Algorithmen als Hauptinstrument verwendet. Im Gegensatz zu bisherigen Strategien dieser Art wird hier nicht direkt im Raum der Diederwinkel des Proteinrückgrats operiert, sondern hauptsächlich in einem abstrakteren Raum der Sekundärstrukturen. Nach Auswahl der geeignetsten Kraftfelder und Solvatationsmodelle, gegenenfalls auch nach Re-Optimierung der wichtigsten Parameter darin, werden Tertiärstrkturvorhersagen praktisch relevanter Genauigkeit nicht nur für kleinere Modell-Oligopeptide sondern auch für längere reale Polypeptidsequenzen angestrebt. Selbst bei einem Scheitern des Projekts sind positive Resultate zu erwarten: Neben einer fundierten Antwort auf die wichtige offene Frage, inwieweit Proteinfaltung einer Energieminimierung entspricht, auch ein Polymerfaltungs-Optimierungsprogramm, dass sich unschwer von Polypeptiden auch auf ganz andere Polymere übertragen ließe und damit für die Makromolekulare Chemie und Kolloidchemie interessant wäre.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen