Makromolekül-Design und -Analyse
Umfassendes Portfolio validierter wissenschaftlicher Werkzeuge für jeden Aspekt der makromolekularen Forschung
Verbesserte Makromolekül-Forschung
Die Bestimmung der dreidimensionalen Struktur und der Eigenschaften von Makromolekülen, wie z. B. Enzymen und Antikörpern, ist ein grundlegender Bestandteil vieler Forschungsaktivitäten. So können beispielsweise unterschiedliche Konformationen, die sich aus der normalen molekularen Dynamik oder Wechselwirkungen mit Liganden oder anderen Proteinen ergeben, neuartige Bindungsstellen ergeben oder Hinweise auf ihre Funktion liefern. Während die Struktur tausender Moleküle experimentell aufgelöst werden konnte, bleibt die Gewinnung hochpräziser Strukturdaten ein nicht trivialer Prozess.
Simulationen können physikalische Experimente ergänzen, indem sie Einblicke in die makromolekulare Struktur ermöglichen. Darüber hinaus können Techniken wie die Homologiemodellierung dabei helfen, Strukturmodelle für neuartige Moleküle vorherzusagen und so das therapeutische Design und die Protein-Engineering-Bemühungen zu leiten. BIOVIA Discovery Studio bietet ein umfassendes Portfolio an marktführenden, validierten wissenschaftlichen Tools, die bei allen Aspekten der makromolekularen Forschung helfen können.
- Suche
- Modell
- Design
Suche
- Durchführung mehrerer Sequenzsuchvorgänge mit BLAST und PSI-BLAST in lokalen oder NCBI-Datenbanken
- Bei Proteinen mit mehreren Ketten lassen sich gleichzeitig und unabhängig voneinander mehrere Sequenzabgleiche jeder Proteinkette ausführen
- Vorhersage von transmembranen Helices in Transmembranproteinsequenzen
- Vorhersagen von Positionen mithilfe der sequenzbasierten Motivsuche, die anfällig für posttranslationale Modifikationen (PTMs) sind
Modell
- Analyse und Vorbereitung von Strukturen aus 3D-Struktur-Repositories (beispielsweise PDB)
- Generierung von 3D-Strukturmodellen mit dem MODELER
- Überprüfung der Qualität eines Strukturmodells
- Verwendung der LOOPER, um Schleifenkonformationen systematisch zu durchsuchen und mithilfe von CHARMm eine Rangfolge festzulegen
- Konformationen einer Transplantatschleife von einer Schablonenstruktur auf ein Zielmodell
- Optimierung der Aminosäure-Seitenketten systematisch mithilfe von ChiRotor CHARMm-Simulationen
- Verwendung von ZDOCK zur Durchführung einer Protein-Protein-Andockung und zur Untersuchung von Bindungspartner-Wechselwirkungen
- Untersuchung der Konformationsflexibilität mit expliziten lösungsmittelbasierten Simulationen der Molekulardynamik (MD) mithilfe von CHARMm oder NAMD
Design
- Vorhersage der elektrischen Eigenschaften des Proteins, einschließlich der pH-abhängigen Stabilität und Protonierungszustände sowie des isoelektrischen Punkts
- Durchführung thermischer oder pH-basierter Vorhersagen zur Mutationsstabilität und Bindungsaffinität
- Identifikation möglicher Positionen für stabile Disulfidbrücken
- Berechnung biophysikalischer Eigenschaften, die für die Proteinrezeptur wichtig sind, einschließlich Viskosität und Löslichkeit
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