MASTERARBEIT - Fachhochschule Salzburg

2. Allgemeine Grundlagen 11Mit diesem One-Letter-Code kann ein Protein mit einer auf ein Drittel der ursprünglichenLänge verkürzten Zeichenkette (String) eindeutig beschrieben werden. Die Abbildung2.2 zeigt die Sequenz des Proteins d1ngka in der 1-Zeichen-Codierung:>d1ngka_ a.1.1.1 (A:) Protozoan/bacterial hemoglobinksfydavggaktfdaivsrfyaqvaedevlrrvypeddlagaeerlrmfleqywggprtyseqrghprlrmrhapfrislierdawlrcmhtavasidsetlddehrrelldylemaahsAbbildung 2.2: Proteinsequenz eines Testdatensatzes im FASTA-Format. In der erstenZeile markiert das Zeichen ’>’ den Beginn einer Sequenz mit dem Bezeichner, ab derzweiten Zeile beginnt die Beschreibung der Sequenz im One-Letter-Code.Wenn im Folgenden von Sequenzen geschrieben wird, dann sind, wenn nicht ausdrücklichanders vermerkt, immer Proteinsequenzen gemeint, auf deren Analyse derSchwerpunkt dieser Arbeit liegt.So zufällig und chaotisch Proteine und ihre Sequenzen auf den ersten Blick erscheinenmögen, so folgen sie in ihrer Struktur und ihrer Symbolabfolge doch einem System.Im direkten Vergleich weisen Sequenzen in Abhängigkeit ihrer EntstehungsgeschichteBereiche mit strukturellen Regelmäßigkeiten und Gemeinsamkeiten auf, die eine Einteilungin Proteindomänen und Proteinfamilien nahelegen.2.4 Proteindomänen und -familienVergleicht man die 3D-Struktur zweier Proteine, so zeigt sich, dass bestimmte Bereicheeine größere Ähnlichkeit aufweisen, in anderen Bereichen wiederum nur geringe oderkeinerlei Ähnlichkeiten erkennbar sind. Diese Ähnlichkeitsschwankungen (im Bereichvon signifikant hohen Ähnlichkeitsgraden bis hin zu völliger Verschiedenheit) werdenauch beim Sequenzvergleich sichtbar. Dabei variiert die Ähnlichkeit stark über dieLänge der Sequenzen. Der Grund dieser partiellen Schwankungen liegt im modularenAufbau eines Proteins, welches sich aus größeren Einheiten zusammensetzt. Die kleinsteEinheit einer definierten und geometrisch relativ unabhängigen gefalteten Strukturbestehend aus α-Helices und β-Faltblätter nennt man strukturelle Domäne. Sindbestimmte Sequenzabschnitte für die Eigenschaften eines Proteins verantwortlich, sowird sie als funktionelle Domäne bezeichnet. Strukturelle und funktionelle Domänen