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Proteindesign

Synonym: Proteinoptimierung
Englisch: protein design

1. Definition

Proteindesign ist das zielgerichtete Modifizieren der Funktion und/oder Eigenschaft von Proteinen durch Mutagenese der DNA.

2. Hintergrund

Die Tertiärstruktur eines Proteins hängt von der Anzahl und Reihenfolge der Aminosäuren ab, die unterschiedlich stark abstoßend oder anziehend aufeinander wirken und so die Faltung des Proteins beeinflussen. Geringe Modifikationen der Aminosäuresequenz führen daher in der Regel zu komplexen Veränderungen der Proteinstruktur, die einen unmittelbaren Einfluss auf die Funktion des Proteins hat. Sie lassen sich mit traditionellen Softwaresystemen meist nicht vorhersagen. Heute (2024) werden deshalb künstliche Intelligenz und Deep Learning eingesetzt, um die Struktur und Faltung synthetischer Proteine zu antizipieren.

3. Anwendung

Die spezifische Modifikation von Proteinen kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, u.a.:

Das Verfahren des Proteindesigns basiert auf der Anpassung einzelner Aminosäuren (z.B. Punktmutation), dem Einbau bekannter Fragmente oder der Synthese von de-novo-Proteinen.

4. Quellen

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21.03.2024, 09:09
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