MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt B
Funktionelle und Strukturelle Genomforschung
Abteilung Molekulare Biophysik (B020)
Leiter: Prof. Dr. Sándor Suhai
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Rüdiger Bräuning (- 3/02)
Dr. Marcus Elstner
Peter Ernst (- 9/03)
Dr. Mechthilde Falkenhahn
Karl-Heinz Glatting
Dr. Agnes Hotz-Wagenblatt (4/02 - )
Michaela Knapp-Mohammady
Dr. Mark van der Linden (- 4/02)
Dr. Thomas Niehaus
Dr. Béla Paizs
Dr. Barbara Pardon
Dr. Paul Strodel (11/02 - )
Dr. Coral del Val
Doktoranden
Vinayagam Arunachalam
Ana-Nicoleta Bondar
Sunitha Jonnakuty (7/02 - )
Christof Köhler (- 3/03)
Christoph Pfisterer (1/03 - )
Diplomanden
Björn Gaiser (5/02 - 12/02)
Jutta Moormann (11/02 - 10/03)
Gastwissenschaftler
Dr. István Andrejkovics (Debrecen, Ungarn, 12/01 - 11/02, 1/03
- 1/04)
Attila Bende (Debrecen, Ungarn, 1 - 6/03)
Enikö Bende (Debrecen, Ungarn, 12/01 - 11/02)
Anna Gaitova (Novosibirsk, Russland, 1/01 - 4/02)
Dr. Shouguo Gao (Nanjing, China, 4 - 9/03)
Dr. Gábor Halász (Debrecen, Ungarn, 12/02 - 3/03)
Dr. Karl Jalkanen (Lyngby, Dänemark, 12/01 - 2/02)
Zsuzsa Janosfalvi (Debrecen, Ungarn, 1 - 04/02, 5 - 8/03)
Dr. Anil Kumar (Varanasi, Indien, 2 - 4/03)
Prof. Phool Chand Mishra (Varanasi, Indien, 5/03 - 6/03)
Pawel Siedlecki (Warschau, Polen, 6 - 7/02; 10 - 12/02)
Dr. Ágnes Vibók (Debrecen, Ungarn, 9/02 - 9/03)
Sekretariat
Anke Retzmann
Abteilung B020
Molekulare Biophysik
Die Abteilung Molekulare Biophysik betrachtet sich innerhalb
des Forschungsschwerpunkts Strukturelle und Funktionelle
Genomforschung am DKFZ als eine Brücke zwischen
der experimentellen molekularbiologischen Grundlagenforschung
einerseits und der methodologisch orientierten
theoretischen Forschung andererseits. Ihre
Hauptziele sind die Entwicklung und Implementierung
von theoretischen Verfahren, die das computergestützte
Modellieren der Struktur von biologischen Makromolekülen
und die Untersuchung der Verbindung zwischen
strukturellen Eigenschaften und biologischen Funktionen
unterstützen. In Kombination mit modernen, leistungsfähigen
Methoden der Bioinformatik und mit neuen Rechnerarchitekturen
können diese Methoden die Basis für
die Simulation von unterschiedlichen biologischen
Phänomena bilden und somit die experimentelle Krebsforschung
sinnvoll ergänzen.
Bioinformatik in Massenspektrometrie und
Proteomik
B. Paizs, S. Suhai
Die Massenspektrometrie (MS) ist aufgrund ihrer Fähigkeit
zur schnellen Bestimmung von Aminosäuresequenzen von
Peptiden und Proteinen zu einem Hauptbestandteil der
Proteomik geworden. Die Informationen, die in den Tandem
MS/MS Spektren von protonierten Peptiden enthalten
sind, können auf verschiedene Weise zur Identifizierung
von Proteinen verwendet werden. Einige Algorithmen
verwenden die MS/MS Daten zur Generierung von ‘Peptide-
Sequence Tags’, die aus Informationen über einen kurzen
Sequenzabschnitt bestehen. Ein anderer Ansatz basiert auf
der in silico Generierung von MS/MS Fragmentationsmustern
für Peptide, die aus Einträgen in Protein- und/ oder Nukleinsäuredatenbanken
und aus dem Vergleich der vorhergesagten
mit den experimentell ermittelten Spektren gewonnen
werden.
Protonierte Peptide dissoziieren mit einem sehr komplizierten
Reaktionsmuster [1], wobei die Amidbindungen mit
sehr unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten gespalten werden.
Dies macht die Vorhersagen von MS/MS Spektren
von Peptideinträgen in Datenbanken äußerst schwierig.
Ferner zeigen einige Peptide eine selektive und/ oder verstärkte
Fragmentation bei einigen der Aminosäureresten,
wobei MS/MS Spektren produziert werden, die wenige
wertvolle Sequenzionen aufweisen. Angesichts dieser Fakten
ist es nicht erstaunlich, dass bestehende Sequenzierungsalgorithmen
nur die in den m/z Werten der wichtigsten
Sequenzionen inhärenten Informationen verwenden
und alle Intensitäts-bezogenen Daten aussortieren. Aufgrund
dieser algorithmischen Beschränkungen liefern große
Teile der MS/MS Experimente keine nützlichen Informationen,
wodurch die Identifizierung nicht häufiger Proteine
recht problematisch ist. MS-bezogene Proteomikuntersuchungen
könnten zweifelsfrei weiter verbessert
werden [1], wenn die Hauptregeln zur Fragmentierung
von protonierten Peptiden soweit bekannt wären, dass
Vorhersagen über einige der Ionen-Intensitäts-Beziehungen
der MS/MS Spektren von protonierten Peptiden möglich
wären.
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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