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ProteinkristallographieZoomA-Z

Fachgebiet - Biochemie, Analytische Chemie

Die Proteinkristallographie umfasst Methoden, mit denen die dreidimensionale Struktur eines Proteins ermittelt werden kann. Dazu muss das zu untersuchende Protein in Kristallform vorliegen und wird dann mit Röntgen- oder Neutronenstrahlung untersucht. Bei der Röntgenkristallographie werden die Röntgenstrahlen von den Elektronen im Molekül gebeugt. Die Atome bestimmen, wie sich die gebeugten Wellen wieder verbinden. Mit diesem Verfahren erhält man dreidimensionale Karten von der Elektronendichte im Proteinmolekül. Rechnerisch ausgewertet, liefern diese Daten die dreidimensionale Struktur des Proteins.

Bei der Neutronenbeugung wird die Beugung von Neutronen an den Atomkernen ermittelt. Dabei entstehen Karten der Kerndichte, die ausgewertet ebenfalls eine 3D-Struktur des untersuchten Moleküls ergeben.

Die Röntgenkristallographie lieferte inzwischen die 3D-Strukturen von Tausenden von Proteinen. Die Kenntnis der 3D-Struktur von Proteinen ermöglicht das Verstehen der Zusammenhänge zwischen der Struktur und der Funktion eines Proteins und bildet eine wichtige Voraussetzung für die gezielte Entwicklung von Arzneistoffen.

Siehe auch: Röntgenbeugungsanalyse

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

4.4 - Grippe - Neuraminidase - Aktives ZentrumLevel 490 min.

PharmazieArzneimittelThemenreise Wirkstoffe

In dieser Lerneinheit wird die Struktur des Enzyms Neuraminidase, eines der beiden Influenza-Oberflächen-Antigene, und seines aktiven Zentrums ausführlich behandelt. Außerdem werden die Wechselwirkungen zwischen der Influenza-Neuraminidase und ihrem natürlichen Substrat Sialinsäure detailliert beschrieben.

4.1 - 4.5 - Grippe (gesamt)Level 4100 min.

PharmazieArzneimittelThemenreise Wirkstoffe

Diese Lerneinheit beschäftigt sich ausführlich mit dem Thema Influenza. Sie enthält sowohl allgemeine Informationen zum Thema Grippe wie auch detaillerte Beschreibungen des Aufbaus von Influenza-Viren und deren Lebenszyklus. Außerdem wird die Struktur eines der beiden Influenza-Oberflächenantigene, das Protein Neuraminidase und dessen aktives Zentrum, ausführlich behandelt. Den Abschluss bildet die Erläuterung der Entwicklung eines antiviralen Grippemedikamentes, Zanamivir, das als Inhibitor der Neuraminidase den Lebenszyklus des Influenza-Virus empfindlich stört.

Strukturanalyse und ProteinkristallographieLevel 3120 min.

BiochemieArbeitsmethodenStrukturanalyse

Die Kenntnis der dreidimensionalen Struktur von Proteinen ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für das Verständnis der Beziehungen zwischen Struktur und Funktion. Dadurch ist sie u.a. für die gezielte Optimierung von Molekülen in der biotechnologischen und pharmazeutischen Forschung (Protein Engineering und Drug Design) unerlässlich.