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FU Berlin
Digitale Dissertation

Bernd Jagla :
Funktionen und Strukturen abgeleitet aus Aminosäuresequenzen mit bioinformatischen Methoden
Predicting structure and function of amino acid sequences using bioinformatical methods

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|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung

Verschiede Methoden zur Funktions- und Strukturvorhersage ausgehend von der Primärstruktur wurden vorgestellt. Ein adaptiv kodierendes Neuronales Netz (ACN) ist entwickelt worden, mit dem es möglich ist, die charakteristischen physikochemischen Eigenschaften in Proteinsequenzen zu bestimmen. Hiermit ist es möglich, 96% der experimentell verifizierten Schnittstellen von humanen sekretorischen Proteinen vorherzusagen. Bisher waren nur Vorhersagen mit einer Genauigkeit von bis zu 68% möglich. Außerdem können mit den ACN Mutationen in den Schnittstellenregionen humaner sekretorischer Proteine korrekt vorhergesagt werden. Es wurde somit erfolgreich gezeigt, wie aus der Sequenzinformation auf eine Funktion geschlossen werden kann. Die Vorhersage der Konformation von Peptidylprolylbindungen ist mit dem vorliegenden Datensatz nicht zufriedenstellend lösbar. Für eine erfolgversprechende Analyse müßte die 10- bis 20-fache Menge an Daten vorliegen. Trotzdem konnte gezeigt werden, daß die MHC-I Proteine eine charakteristische cis-Prolingruppe besitzen, die eine Unterscheidung von anderen Proteinen erlaubt. Die Simulierte Molekulare Evolution wurde erfolgreich zum Entwurf zellprotektiver Peptide angewendet. Ein Algorithmus zum Design inhibitorischer Proteine, basierend auf der Analyse von Protein-Protein-Wechselwirkungen, wurde entwickelt und erfolgreich auf zellprotektive Experimente getestet.

Inhaltsverzeichnis

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KAPITEL 1 Einleitung
Schnittstellen humaner Signalpeptide
Konformation der Peptidylprolylbindung
Peptid Docking
KAPITEL 2 Daten
Sequenzen der Schnittstellenregion humaner sekretorischer Proteine
Peptidylprolylsequenzen
Liganden-Docking
KAPITEL 3 Methoden
Gütekriterien
Kodierung der Daten
Vergleich von Kodierungen
Informationsanalyse
Lineare Trennverfahren
Schwerpunktanalyse (Zentroid-Verfahren)
Bayes-Prediktor
Mahalanobis-Distanzanalyse
Künstliche Neuronale Netze
Perzeptron
Mehrlagige Neuronale Netze
Neuronale Netze mit adaptiver Kodierung
Lernstrategien
Identifikation von Schnittstellen in Sequenzen unter Verwendung von Künstlichen Neuronalen Netzen
Selbstorganisierende Karten (Kohonenkarten, SOK)
Peptid Docking
KAPITEL 4 Ergebnisse
Schnittstellen humaner Signalpeptide
Informationsanalyse
Positionsabhängige Häufigkeitsverteilung von Aminosäuren in Schnittstellenpeptiden
Schwerpunktanalyse
Bayes-Prediktor
Hauptkomponentenanalyse (PCA)
Mahalanobis-Distanzanalyse
Künstliche Neuronale Netze
Lernstrategien
Vergleich von Kodierungsmethoden
Kohonen Netze
Vorhersage der cis/trans- Konformation von Peptidylprolylbindungen
Informationsanalyse
 Schwerpunktanalyse
Hauptkomponentenanalyse
Mahalanobis-Distanzanalyse
Adaptive Kodierung
Kohonennetze
Klassifikation und Information der Oberflächeneigenschaften
3D-Umgebung
Sekundärstruktur am Prolin
Design von Proteinliganden
Simulierte Molekulare Evolution
Peptid-Docking
KAPITEL 5 Diskussion
Schnittstellen humaner Signalpeptide
Konformationsvorhersage der Peptidylprolylbindungen
Ligandendesign
Simulierte Molekulare Evolution
Peptid-Docking
KAPITEL 6 Literaturverzeichnis
KAPITEL 7 Lebenslauf
KAPITEL 8 Anhang I
Humane Schnittstellendaten
KAPITEL 9 Anhang II
Physikochemische Eigenschaften von Amiosäuren
KAPITEL 10 Anhang III:
Gruppierung der PDB Datenbank nach Wechselwirkungsklassen

Ergänzende Angaben:

Online-Adresse: http://www.diss.fu-berlin.de/1999/54/index.html
Sprache: Deutsch
Keywords: signal peptide cleavage site sequence, peptidyl-prolyl-conformation, peptide design
DNB-Sachgruppe: 30 Chemie
Datum der Disputation: 24-Sep-99
Entstanden am: Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter: Prof. Dr. Paul Wrede
Zweiter Gutachter: Prof. Dr. Hanspeter Herzel
Kontakt (Verfasser): berndj@zedat.fu-berlin.de
Kontakt (Betreuer): wrede@zedat.fu-berlin.de
Abgabedatum:28-Sep-99
Freigabedatum:29-Sep-99

 


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