Vorhersage struktureller und biochemischer Eigenschaften von Cytochrom P450-Monooxygenasen und Laccasen

Abstract

Durch die systematische Analyse von Proteinfamilien sollten familienspezifische Eigenschaften untersucht und erklärt werden. Die Sammlung der relevanten Daten aus den verfügbaren online-Ressourcen in einem konsistenten, nichtredundanten Datenbanksystem ermöglichte erst eine solche Analyse in sinnvollem Umfang. Daher wurden für die beiden industriell relevanten Enzymklassen Cytochrom P450-Monooxygenasen und Laccasen Proteinfamiliendatenbanken etabliert. Basierend auf der sinnvollen Einteilung in Unterfamilien, umfangreichen Annotationen und systematischen Analysen dieser Datenbanken, die sowohl Sequenz und Struktur umfassten, konnten strukturelle und biochemische Eigenschaften beschrieben werden. Die erlangten Erkenntnisse wurden zur Vorhersage derselben Eigenschaften in noch nicht kristallisierten Proteinen verwendet. Des Weiteren konnten experimentelle Phänomene durch die einfache Modellierung biochemischer Eigenschaften beschrieben werden.

By means of a systematic analysis of proteins in the context of their entire family of homologous proteins, structural and biochemical properties should be explained. By collecting the relevant data from several online sources and storing it in a consistent, non-redundant database system such an analysis is possible within a reasonable extent. Therefore, protein family databases for the industrially relevant enzyme classes cytochrome P450 monooxygenases and laccases were established. By the systematic classification, consistent annotation and the comprehensive analysis of these databases, involving both sequence and structure, structural and biochemical properties could be explained and the newly gained insights could be transferred on proteins with no structural information. Modelling of biochemical properties contributed to the explanation of experimental observations.