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Die Struktur und die Funktion von Enzymen lassen sich durch zwei komplementare Methoden modellieren. In der datengetriebenen Modellierung werden experimentelle Daten zur Sequenz, Struktur und Funktion in Datenbanken erfasst und statistisch ausgewertet. Da sequenzahnliche Proteine meist eine ahnliche Struktur und eine ahnliche Funktion haben, lassen sich durch einen Vergleich von Proteinsequenzen die Struktur und die biochemischen Eigenschaften neuer Proteine auf der Grundlage ihrer Sequenz vorhersagen. In der mechanistischen Modellierung wird die Struktur und Dynamik von Enzymen sowie ihre Wechselwirkung mit Substraten und Losungsmitteln auf molekularer Ebene beschrieben. Dadurch lassen sich interessante Eigenschaften wie die Substratspezifitat, die Selektivitat, losungsmittelbedingte Konformationsanderungen oder die Stabilitat von Proteinkomplexen verstehen. Die Verknupfung von datengetriebener und mechanistischer Modellierung erlaubt es, neue Enzyme aufzufinden und bekannte Enzyme durch Aminosaureaustausche zu verbessern. |
