Theoretische Untersuchungen zur Konformations- und Funktionsbeeinflussung von Proteinen und Oligonucleotiden durch geladene Teilchen

Die Wechselwirkung von metallischen Ionen oder geladenen Molekülgruppen mit Proteinen, Oligonucleotiden und Sehchromophoren verursacht starke Strukturänderungen. Dadurch kann die Funktionalität wesentlich beeinflusst werden. Das Ziel des Projekts besteht darin, die verantwortlichen Mechanismen für solche strukturellen Veränderungen zu ermitteln. Theoretische Untersuchungen der Bindungsverhältnisse, die durch Anwesenheit von metallischen Ionen oder geladenen Teilchen entstehen, sollen Auskunft über Veränderungen der Konformationen liefern, die durch spezifische Bindungsbrüche oder -formierungen die Funktionalität stark beeinflussen können. Dies ist durch Bestimmung der Energie-Struktur Beziehungen in geeigneten Domainen der Proteine und Oligonucleotide möglich, die mittels ab initio quantenchemischer Methoden ermittelt werden sollen. Anschließend sind Molekular-dynamische (MD) Untersuchungen zur Konformationsänderung notwendig. Die Zuverlässigkeit der Ergebnisse ist - mittels gewonnener Informationen aus ab initio Berechnungen - durch Reparametrisierung der semiempirischen MD Methoden (Kraftfelder) zu sichern.