Hintergründe
In jedem Organismus spielen Proteine, also Eiweiße, eine entscheidende Rolle in allen zellulären Prozessen. Sie können zum Beispiel als Rezeptoren Signale für die Zelle aufnehmen und weitergeben, als Kanäle am Stoffaustausch beteiligt sein, sie sind verantwortlich für die Struktur der Zelle, spielen eine entscheidende Rolle bei Stoffumwandlungen, die in der Zelle stattfinden, können sogar als richtige Maschinen z.B. als Ionenpumpe agieren und spielen auch als Teile des Immunsystems eine wichtige Rolle. Diese Liste ließe sich noch beliebig lang fortsetzen.
Um die Funktion einzelner Proteine besser verstehen zu können ist es wichtig zu wissen, welche Struktur sie haben, also wie sie aussehen. Eine Methode um das Herauszufinden ist die Röntgenstrukturanalyse. Mit Hilfe dieser Technik wurde 1958 zum ersten Mal eine Proteinstruktur aufgeklärt. Die des Myoglobins. Bereits vier Jahre später, 1962, gab es dafür einen Nobelpreis für John Kendrew und Max Perutz. Schon daran sieht man, wie wichtig es für die Forschung ist Proteinstrukturen zu kennen.
Dargestellt werden Proteine meist mit Hilfe von Cartoons, die die wichtigsten Strukturelemente der Proteine hervorheben (auch Sekundärstruktur genannt). Die zwei bedeutendsten sind Alpha-Helix und Beta-Faltblatt. Wie sich ein Protein faltet, hängt von der Abfolge der Aminosäuren ab, aus denen das Protein aufgebaut ist (die Primärstruktur). Auch heute ist es noch notwendig Proteinstrukturen experimentell aufzuklären, da es trotz moderner Computer noch nicht möglich ist aus der Aminosäureabfolge auf die Struktur zu schließen.
Wer es also schafft dieses Programm zu schreiben, wird auch heute nicht lange auf einen Nobelpreis warten müssen ☺
Alle aufgeklärten Strukturen werden in einer zentralen Datenbank (http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do) abgelegt und sind somit für jedermann zugänglich. Zur Zeit (05/13) sind dort mehr als 90.000 Strukturen hinterlegt.
Zum Cache
In diesem Cache sollt ihr euch ein wenig mit der faszinierenden Schönheit von Proteinen auseinandersetzen. Fachwissen ist dafür nicht nötig!
Gegeben sind 10 Proteinstrukturen. Außerdem 10 Identifikationsnummern aus der Protein Datenbank. Ordnet die hinter den Identifikationsnummern stehenden Proteine den im Listing abgebildeten Strukturen zu. Um die Koordinaten zu ermitteln schaut euch die Strukturbezeichnung näher an.
N 48° ab,(c+3)(d-2)(e+3)
E 011° fg,hi(j+6)