Protein Design
| Forschungsgruppenleiter: | Birte Höcker | |
| Assistent: | Birgit Moldovan | |
| Telefon: | +49 7071 601-1309 | |
| Fax: | +49 7071 601-1308 | |
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Einleitung
Wir untersuchen die Evolution von Proteinfalten und -funktionen und wenden dieses Wissen beim Proteindesign an. Aus den in der Natur beobachteten Evolutionsmechanismen können wir Konzepte für das Design lernen, während das Design eine Möglichkeit bietet, evolutionäre Hypothesen zu testen. In unseren Studien kombinieren wir theoretische und experimentelle Ansätze. Anhand der Evolution des häufig vorkommenden (βα)8-Fass-Enzyms und seiner Verwandtschaft mit Flavodoxin-ähnlichen Proteinen untersuchen wir, wie sich die heutigen Proteinfalten entwickelt haben. Es wird angenommen, dass sich viele (βα)8-Fass-Enzyme aus einem Vorläufer entwickelt haben, der nur halb so groß war. Datenbankrecherchen ergaben auffällige strukturelle Ähnlichkeiten zwischen Halbfässern und Proteinen, die die Flavodoxin-ähnliche Faltung annehmen. Wir haben neue Proteine aus Fragmenten dieser verschiedenen Faltungen gebaut und so mögliche evolutionäre Ereignisse rekonstruiert. Heutige Enzyme sind hoch optimiert. Bei vielen Reaktionen sind die zugrundeliegenden Mechanismen nicht gut verstanden, weshalb ihr Design eine so anspruchsvolle Aufgabe ist. Indem wir Reaktionen in ihrem evolutionären Kontext untersuchen, wollen wir zu einem besseren Verständnis der Proteinfunktion beitragen. Außerdem bauen wir eine rechnerische Design-Pipeline auf. Unser erstes Tool, Scaffold Selection, identifiziert geeignete Proteingerüste für ein bestimmtes katalytisches Motiv.
Forschung
Computational and experimental design of protein function
Evolution of protein folds
Ressourcen
Three-dimensional structures (X-ray crystallography, NMR & Computational models)