11.04.2021 transkription
05.03.2021 Ökologie

Informationen und Materialien zum Fach Biologie in allen Schulformen und für alle Schulstufen


Die Struktur von Porinen

Vorgehen:

  • Zuerst holen Sie ein interaktives Molekülmodell aus dem Internet und speichern es auf der lokalen Festplatte.
  • Dann laden Sie das Molekülmodell im Protein Explorer von der Festplatte und untersuchen seine Struktur.

Recherche im Internet

Suchen Sie die Struktur eines Porins aus der

Proteindatenbank Brookhaven PDB

Geben Sie Porin in das Suchfeld und klicken Sie auf Search. Es wird in der Datenbank nach Molekülbeschreibungsdateien gesucht, in deren Beschreibung Porin als Wort oder als Wortteil steht.

  • Porin and Human sucht Beschreibungen, in denen sowohl das Wort Porin als auch das Wort Human steht.
  • Porin not Human sucht Beschreibungen, in denen das Wort Lysozyme nicht aber das Wort Human steht.
  • Usw. (siehe Examples unter der Suchmaske).

Die Moleküle werden jeweils mit dem Einstelldatum (Deposited), der Messmethode (z.B. X-Ray-Diffraction = Röntgenstrukturanalyse) und der Auflösung (Resolution) angegeben. Bei Messungen mit der Röntgenstrukturanalyse fehlen die H-Atome, da die Auflösung dafür zu gering ist. Bei neueren Molekülen werden manchmal durch theoretische Berechnungen die H-Atome dazugefügt.

Klicken Sie dann nacheinander auf

  • Explore (ganz rechts in rot)
    • Download/Display File
      • und hier unter
        Download the Structure File auf das Kreuz bei
        • File Format: PDB, Compression: None

und speichern Sie das Molekül auf Ihrer Festplatte, wobei Sie einen sprechenden Namen vergeben sollten!

Ab jetzt können Sie die Verbindung zum Internet trennen und lokal mit dem Protein Explorer arbeiten.

Die Struktur von Porinen

Hinweis:

Machen Sie im Protein Explorer nur weiter, wenn die jeweils vorherige Aktion abgeschlossen hat (das Hinweisschild unten im linken Rahmen muss Ready-Icon anzeigen).

Klicken Sie auf Load the molecule of interest im rechten oberen Rahmen!

Kurzanleitung:

Durchsuchen Button Erlaubt, ein Molekül lokal zu laden (danach Klick auf Load Button)

Get PDB ID: Wenn man hier den PDB Identifikations-Code eingibt und mit dem Internet verbunden ist, wird direkt das gewünschte Molekül aus der Protein Database Brookhaven gesucht und im Fenster links dargestellt.

Prtein Icon Lädt ein Beispielmolekül (einen Komplex aus einem Protein- mit einem DNA-Molekül)

  • Spin IconStellt die Drehbewegung aus und an
  • Zoom IconZoomt das Molekül in festen Vergrößerungsstufen heran (+) und weg (-)
  • Background Icon Verändert den Hintergrund ("background") nacheinander in grau und in schwarz.
  • Wasser Icon Stellt die Sauerstoffatome von angelagerten Wassermolekülen in einer gepunkteten Van der Waals-Darstellung dar bzw. blendet sie aus.
  • Hetero Icon Wählt die Atome von Nicht-Proteinanteilen aus und blendet sie aus und wieder ein (z.B. von einem Substrat)

Erforschen der Struktur

Laden Sie das Porinmolekül von der Festplatte (im Dateiauswahlfenster Dateityp: Alle Dateien (*.*) einstellen) und halten Sie das sich drehende Molekül an.

Das Menü von CHIME können Sie mit einem Klick auf den Schriftzug MDL im linken Rahmen unten (oder mit einem Klick mit der rechten Maustaste auf das Molekül) erreichen.

Fragen

1 Was stellen die Atome dar, die als rote Kugeln das Eiweiß umgeben?
Hilfe: Klick auf eine rote Kugel zeigt das Atomsymbol im rechten unteren Rahmen (Atom/Element) und den Namen oder die Formel der Struktur darunter (Group Identifier). Eventuell davor Klick auf Zoom+.




Blenden Sie die angelagerten Wassermoleküle aus.

2 Aus wieviel Aminosäuren besteht die Aminosäurekette? Welche Aminosäure steht am Carboxylende und welche am Aminoende?
Hilfe: Um die zweite Frage zu beantworten, klicken Sie auf die jeweiligen Enden und schauen Sie im rechten unteren Rahmen nach. Für die dritte Frage zoomen Sie jeweils ein Ende nahe heran, wählen dann das gesamte Molekül aus, stellen es im Kugel-Stab-Modell dar und färben es nach dem CPK-Schema (Color/CPK).




3 Welche Aminosäuren werden durch die gelben Verbindungs-"Stäbe" innerhalb der Aminosäurekette verbunden?
Hilfe: Überprüfen Sie die Namen der Aminosäuren, indem Sie die entsprechenden Aminosäuren anklicken und im rechten unteren Rahmen nachsehen.




4 Welche Sekundärstrukturen findet man in dem Porinmolekül? Wieviel Bereiche gibt es von der jeweiligen Sekundärstruktur? Nummerieren Sie die einzelnen Bereiche durch und geben Sie die Reihenfolge vom Aminoende aus an.
Hilfe: Rechtsklick auf das Molekül, Display/Cartoon, dann entsprechend der Sekundärstruktur anfärben: Color/Structure




Farbcodierung:

  • Helix: violett
  • Faltblatt: gelb
  • Kurve: blau
  • Sonstiges: weiß