TU Dresden     
TU Dresden » Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften » Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie » Biochemie I
FR Chemie und Lebensmittelchemie

Modellierung und Visualisierung von Systemen zur Beschreibung der
intra- und intermolekularen Wechselwirkungen in hydrophoben Peptiden


Elektronisches Zusatzmaterial zur Dissertation von Alexander Schneider

Ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit ist die Erzeugung von dreidimensionalen Strukturen verschiedener Peptide. Die reine Abbildung der berechneten Ergebnisse auf dem Papier kann die wahre räumliche Anordnung der Moleküle zueinander nur begrenzt visualisieren. Deshalb möchte ich dem Leser der Arbeit eine Auswahl der interessanten Strukturen in dieser elektronischen Form als virtuelle 3D-Strukturen zugänglich machen.

Cetrorelix Dynamik

UPDATE 2014 - 3dwebstarter: Zur Darstellung der Internetseiten dieses Zusatzmaterials empfehle ich bei Problemen mit den Java-Einstellungen den Download und die Nutzung des 3dwebstarter-Paketes für Windows und Linux als autonomes Betrachterwerkzeug.

Damit die Darstellung funktioniert, muss eine Java-Umgebung installiert und Javascript in den Browsereinstellungen aktiviert sein. Zusätzlich wird die Bestätigung für das Ausführen des unsignierten Java-Applets benötigt. Ich bitte um Verständnis für diese Notwendigkeit und Geduld während des Ladens der 3D-Strukturen. Zum Auffinden eines bestimmten Webcodes der Dissertation auf der Hauptseite sollte die Suchfunktion des Browsers [Strg]+[F] eingesetzt werden. Zur Anpassung der Darstellungsgröße können die Tastenkombinationen [Strg]+[+], [Strg]+[-] und [Strg]+[0] in aktuellen Browsern genutzt werden.


Anleitungsvideos - Erste Schritte der Molekülsimulation in MSIM und EVOCAP


Webcode 000: Demonstration zur Erkennung der räumlichen Dimension einer computergenerierten 3D-Struktur anhand eines Kugelmodells mit integriertem Peptidmolekül.


Webcode 001: Architektur des neuen Rechenclusters der Biochemie.


Webcode 002: Erstellen von mol2-Moleküldateien für die MSIM-Umgebung.


Webcode 003: Generieren der Startstruktur für die Konformerensuche mit Tinker.


Webcode 004: Graphisches Beispiel zur dynamischen Konformerensuche - Geschüttelte Moleküle.


Webcode 005: Vorbereitung und Durchführung einer Konformerensuche.


Webcode 006: Konvertierung eines Tinkersets ins Konformerenset für MSIM.


Webcode 007: Durchführung eines Docking-Experiments.


Webcode 008: Beispiel zur Analyse eines fertigen Aggregatclusters.


Webcode 009: Visuelle Analyse der Interaktion des Wassers mit einem Peptid in einer interaktiven VRML-3D-Datei (vgl. Hüllstabilisierung).


Dynamik-Simulationen


Webcode 010: Beispiel - Ein Cetrorelix-Dimer in einer explizit modellierten Wasserbox (vgl. Webcode 013, Box ausgeblendet).


Webcode 011: Langzeitsimulation eines hydrophob stabilisierten Cetrorelix-Dimers in einer periodischen Box mit 4 Å dicker Solvathülle aus Wassermolekülen.


Webcode 012: Dynamik eines Cetrorelix-Dimers in einer Wasserbox mit hydrophober Stabilisierung zwischen den Naphthylalaninseitenketten.


Webcode 013: Ausbildung von intra- und intermolekularen Wasserstoffbrücken eines Cetrorelix-Dimers in einer Wasserbox mit hydrophober Stabilisierung zwischen den Naphthylalaninseitenketten.


Webcode A14: Cetrorelix-Dimer mit maximierter Anzahl von potentiellen Wasserstoffbrücken, generiert aus einem Ergebnis der Dockingstudien.


Webcode B14: Cetrorelix-Dimer mit alternativer vorformulierter Faltblattanordnung beginnend mit intermolekularer Wasserstoffbrücke des Sauerstoffes der Acetylgruppe zum Aminostickstoff des Naphthylalanins.


Webcode C14: Cetrorelix-Dimer in vorformulierter faltblattartiger Anordnung mit hervorgehobenen potentiellen Wasserstoffbrückenanordnungen.


Webcode D14: Ozarelix-Dimer in vorformulierter faltblattartiger Anordnung mit hervorgehobenen potentiellen Wasserstoffbrückenanordnungen.


Webcode E14: Cetrorelix-Dimer (2. Simulation) in vorformulierter faltblattartiger Anordnung mit hervorgehobenen potentiellen Wasserstoffbrückenanordnungen.


Webcode F14: Ozarelix-Dimer (2. Simulation) in vorformulierter faltblattartiger Anordnung mit hervorgehobenen potentiellen Wasserstoffbrückenanordnungen.


Konformerensuche I - Gyrationsradien


Webcode 014: Cetrorelix-Konformer mit geringstem Gyrationsradius. Das Molekül ist sehr gestaucht.


Webcode 015: Cetrorelix-Konformer mit größtem Gyrationsradius. Das Molekül ist sehr gestreckt.


Webcode 016: Ozarelix-Konformer mit geringstem Gyrationsradius. Das Molekül ist sehr gestaucht.


Webcode 017: Ozarelix-Konformer mit größtem Gyrationsradius. Das Molekül ist sehr gestreckt.


Konformerensuche II - Potentielle Energie


Webcode 018: Cetrorelix-Konformer mit der niedrigsten potentiellen Energie.


Webcode 019: Cetrorelix-Konformer mit der höchsten potentiellen Energie.


Webcode 020: Ozarelix-Konformer mit der niedrigsten potentiellen Energie.


Webcode 021: Ozarelix-Konformer mit der höchsten potentiellen Energie.


Individuelle Hüllstabilisierung in solvatisierten Clustern


Webcode 022: Interaktion des Wassers mit Cetrorelix. Gestrecktes Konformer mit geringerer Stabilisierung im Vergleich zur lösungsmittelzugänglichen Fläche.


Webcode 023: Interaktion des Wassers mit Cetrorelix. Kompaktes Molekül mit guter Stabilisierung. Vgl.: Stabilisierung durch H-Brücken.


Webcode 024: Interaktion des Wassers mit Ozarelix. Gestrecktes Konformer mit geringerer Stabilisierung. Naphthylalanin zur Hülle ausgerichtet.


Webcode 025: Interaktion des Wassers mit Ozarelix. Konformer mit guter Stabilisierung.


Wasserstoffbrücken in solvatisierten Clustern


Webcode 026: Beispiel - Stabilisierung eines Cetrorelix-Monomers durch potentielle Wasserstoffbrücken zur Solvathülle.


Webcode 027: Potentielle Wasserstoffbrücken von solvatisierter Asparaginsäure und Naphthylalanin im Vergleich.


Webcode 028: Wasserstoffbrücken eines Wasserclusters mit 10 Zentralmolekülen (ausschließlich) zur 4 Å dicken Solvathülle.


Webcode 029: Bsp. A - Potentielle Wasserstoffbrücken in einem Dimer des verkürzten Cetrorelix(1-6)-Fragments.


Webcode 030: Bsp. B - Potentielle Wasserstoffbrücken in einem Dimer des verkürzten Cetrorelix(1-6)-Fragments.


Webcode 031: Cetrorelix-Dimer mit Stabilisierung durch Wasserstoffbrücken und Paare des Naphthylalanins.


Webcode 032: Ozarelix-Dimer mit Stabilisierung durch Wasserstoffbrücken und Paare des Naphthylalanins.


Ausbildung eines hydrophoben Kerns in Cetro-/Ozarelix-Aggregaten


Webcode 033: Cetrorelix-Tetramer mit drei zusammen gelagerten Naphthylalanin-Resten.


Webcode 034: Cetrorelix-Tetramer mit hydrophoben Clustern des Naphthyl- und Chlorphenylalanins.


Webcode 035: Ozarelix-Tetramer mit drei gestapelten Naphthylalanin-Resten.


Webcode 036: Ozarelix-Tetramer mit hydrophoben Clustern des Naphthyl- und Chlorphenylalanins.


Webcode 037: Cetrorelix-Oktamer mit hydrophoben Naphthylalanin-Kernen


Webcode 038: Cetrorelix-Oktamer mit hydrophobem Kern aus Naphthyl- und Chlorphenylalanin und relativ gestreckten Peptidstrukturen.


Webcode 039: Ozarelix-Oktamer mit zwei Naphthylalaninpaaren und einem Naphthylalaninquartett. Ein angedocktes gestrecktes Peptidmolekül zeigt eine Stabilisierung nur über den Naphthylrest.


Webcode 040: Ozarelix-Oktamer mit hydrophoben Clustern des Naphthyl- und Chlorphenylalanins.


Sekundärstruktur des Cetro- und Ozarelix und weiterer Analoga


Webcode 041: Detektierte potentielle faltblattartige Sekundärstrukturen eines Cetrorelix-Oktamers.


Webcode 042: Detektierte potentielle faltblattartige Sekundärstrukturen eines Ozarelix-Oktamers.


Webcode 043: GnRH, gefaltete Primärstruktur (bearbeitet nach pdb-Struktur, Code: 1YY1).
Webcode 044: GnRH, detektierbare Sekundärstruktur.


Webcode 045: Cetrorelix, gefaltete Primärstruktur des Monomers.
Webcode 046: Cetrorelix, potentielle Sekundärstruktur.


Webcode 047: Ozarelix, gefaltete Primärstruktur des Monomers.
Webcode 048: Ozarelix, potentielle Sekundärstruktur.


Webcode 049: D-Phe6-GnRH, gefaltete Primärstruktur des Monomers.
Webcode 050: D-Phe6-GnRH, potentielle Sekundärstruktur.


Van-der-Waals-Interaktion in Peptiden


vdW-Interaktion von Cetrorelix und Ozarelix


Webcode A51: Hydrophober Effekt - Cetrorelix-Dimer mit dominierenden Naphthyl-Naphthyl-Wechselwirkungen.


Webcode B51: Hydrophober Effekt - Ozarelix-Dimer mit dominierenden Naphthyl-Naphthyl-Wechselwirkungen.


Webcode C51: Hydrophober Effekt - Cetrorelix-Dimer mit dominierenden Chlorphenyl-Chlorphenyl-Wechselwirkungen.


Webcode D51: Hydrophober Effekt - Ozarelix-Dimer mit dominierenden Chlorphenyl-Chlorphenyl-Wechselwirkungen.


Webcode E51: Hydrophober Effekt - Cetrorelix-Dimer mit dominierenden Tyrosyl-Tyrosyl-Wechselwirkungen.


Webcode F51: Hydrophober Effekt - Ozarelix-Dimer mit dominierenden N-Me-Tyrosyl-N-Me-Tyrosyl-Wechselwirkungen.


Webcode 051: Cetrorelix-Dimer mit stabilisierenden Naphthyl-Naphthyl-Wechselwirkungen.


Webcode 052: Ozarelix-Dimer mit stabilisierenden Naphthyl-Naphthyl-Wechselwirkungen. Vgl. Tyr-Nal-Nal-Tyr-Stapel


Webcode A52: Ozarelix-Dimer mit markantem Tyrosyl-Naphthylalanyl-Naphthylalanyl-Tyrosyl-Stapel.


Webcode 053: Ozarelix-Dimer mit stabilisierenden Naphthyl-Naphthyl-Chlorphenyl-Wechselwirkungen.


vdW-Interaktion von NAGAIL und NFGAIL


Webcode 054: Tetramer des NFGAIL-Peptides mit hydrophobem Phenylalanintripel.


Webcode 055: Tetramer NAGAIL-Peptides mit Alanintripel. Vgl.: NFGAIL-Tetramer


vdW-Interaktion von DANKA und DFNKF


Webcode 056: Tetramer des DFNKF-Peptides mit ausgeprägtem Interaktionsbereich der hydrophoben Aromaten.


Webcode 057: Tetramer des DANKA-Peptides mit Teilstabilisierung zwischen Alaninpaaren.Vgl.: DFNKF-Tetramer


Webcode 058: Dimer des DFNKF-Peptides mit starker Stabilisierung zwischen den beiden N-terminalen Phenylalaninresten.


Webcode 059: Dimer des DFNKF-Peptides mit starker Stabilisierung zwischen N-terminalem und C-terminalem Phenylalanin.


Webcode 060: Dimer des DFNKF-Peptides mit starker Stabilisierung zwischen den C-terminalen Phenylalaninresten.


vdW-Interaktion von NHVTLSQ, QVLHTSN und KHDSMAE


Webcode 061: Histidinstapel im aggregierenden Peptiddimer NHVTLSQ.


Webcode 062: Histidinwechselwirkung im dimeren Zufallspeptid QVLHTSN. Vgl.: NHVTLSQ-Dimer


Webcode 063: Hisitidinstapel im Dimer des Vergleichspeptides KHDSMAE. Vgl.: NHVTLSQ-Dimer


vdW-Interaktion von KLVFFAE und NAGDVAFV


Webcode 064: KLVFFAE - Beispiel zur Interaktion der Phenylalaninreste im Dimer.


Webcode 065: KLVFFAE - Beispiel zur Van-der-Waals-Interaktion der Aromaten im Dimer (Farbskala).


Webcode 066: KLV-F1-F2-AE - Interaktion im Dimer, F1 zu F2, Molekül 1 zu 2 - intermolekular.


Webcode 067: KLV-F1-F2-AE - Interaktion im Dimer, F2 zu F2, Molekül 1 zu 2 - intermolekular.


Webcode 068: KLV-F1-F2-AE - Interaktion im Dimer, F1 zu F1, Molekül 1 zu 2 - intermolekular.


Webcode 069: KLV-F1-F2-AE - Interaktion im Dimer, F1 zu F2, Molekül 1 zu 1 - intramolekular.


Webcode 070: KLV-F1-F2-AE - Interaktion im Dimer, F2 zu F1, Molekül 1 zu 2 - intermolekular.


Webcode 071: KLV-F1-F2-AE - Interaktion im Dimer, F1 zu F2, Molekül 2 zu 2 - intramolekular.


Webcode 072: NAGDVAFV - Interaktion am Phenylalanin im Peptiddimer.


vdW-Interaktion von VLPF und YPGDV


Webcode A72: VLPF - Beispiel zur Interaktion der Phenylalaninreste im Dimer.


Webcode B72: YPGDV - Beispiel zur Interaktion der Tyrosinreste im Dimer.


vdW-Interaktion von Dimeren des FF und Stabilisierung durch Wasserstoffbrücken


Webcode 073: Dimer des Phenylalanylphenylalanin (F1-F2) - Interaktion F1 zu F2, Molekül 2 zu 2, intramolekular.


Webcode 074: Dimer des Phenylalanylphenylalanin (F1-F2) - Interaktion F2 zu F1, Molekül 1 zu 2, intermolekular.


Webcode 075: Dimer des Phenylalanylphenylalanin (F1-F2) - Interaktion F1 zu F2, Molekül 1 zu 1, intramolekular.


Webcode 076: Dimer des Phenylalanylphenylalanin (F1-F2) - Interaktion F1 zu F2, Molekül 1 zu 2, intermolekular.


Webcode 077: Dimer des Phenylalanylphenylalanin (F1-F2) - Interaktion F1 zu F1, Molekül 1 zu 2, intermolekular.


Webcode 078: Dimer des Phenylalanylphenylalanin (F1-F2) - Interaktion F2 zu F2, Molekül 1 zu 2, intermolekular.


Webcode 079: Dreifach hydrophob stabilisiertes Dimer des Diphenylalanylphenylalanins mit drei potentiellen Wasserstoffbrücken zwischen dem Peptidrückgrat und den Seitenketten.


Webcode 080: Intermolekular hydrophob stabilisiertes Dimer des Diphenylalanylphenylalanins mit drei potentiellen Wasserstoffbrücken im Peptidrückgrat.


Webcode 081: Intramolekular hydrophob stabilisiertes Dimer des Diphenylalanylphenylalanins mit vier potentiellen Wasserstoffbrücken zwischen dem Peptidrückgrat und den Seitenketten.


Webcode 082: Intramolekular hydrophob stabilisiertes Dimer des Diphenylalanylphenylalanins mit drei potentiellen Wasserstoffbrücken zwischen dem Peptidrückgrat und den Seitenketten.


Webcode 083: I. Dreifache Wasserstoffbrückenstabilisierung im Diphenylalanylphenylalanin-Dimer mit freien aromatischen Resten.


Webcode 084: II. Dreifache Wasserstoffbrückenstabilisierung im Diphenylalanylphenylalanin-Dimer mit freien aromatischen Resten.


Webcode 085: III. Dreifache Wasserstoffbrückenstabilisierung im Diphenylalanylphenylalanin-Dimer mit freien aromatischen Resten.


Wasserstoffbrücken des Tyrosins in Aggregatclustern


Webcode 086: Beispiel 1 - 9 potentielle Wasserstoffbrücken der Seitenkette des Tyrosins in einem Oktamer des Cetrorelix.


Webcode A86: Beispiel A1 - Potentielle Wasserstoffbrücken der Seitenkette des Tyrosins in einem Oktamer des Cetrorelix. Erweiterte Detektions-Parameter.


Webcode 087: Beispiel 2 - 9 potentielle Wasserstoffbrücken der Seitenkette des Tyrosins in einem Oktamer des Cetrorelix.


Webcode 088: Beispiel - 8 potentielle Wasserstoffbrücken der Seitenkette des Tyrosins in einem Oktamer des Ozarelix.


Webcode 089: Beispiel - 7 potentielle Wasserstoffbrücken der Seitenkette des Tyrosins in einem Oktamer des Ozarelix.


Optimierung von Dimeren der Aromaten und deren gesättigter Analoga


Die Startstrukturen für die Optimierung in der MSIM-Umgebung wurden dankenswerter wurden von Prof. Grimme erhalten und beziehen sich auf die Veröffentlichungen in "Angewandte Chemie" (Deutsch): DOI: 10.1002/ange.200705157 bzw. (International): DOI: 10.1002/anie.200705157


Webcode 090: In MSIM optimierte Dimere des Benzens, Naphthalens, Anthracens und Tetracens.


Webcode 091: Gesättigte Analoga der Aromatendimere.


Laserrastermikroskopie von Dekapeptidaggregaten


Webcode 092: Laserrastermikroskopieaufnahme (3D): Aggregate des Cetrorelix. Präpariert und aufgenommen von Stefanie Eichler in unserer Arbeitsgruppe.


Webcode 093: Laserrastermikroskopieaufnahme (3D): Aggregate des Ozarelix. Präpariert und aufgenommen von Stefanie Eichler in unserer Arbeitsgruppe.


Webcode 094: Laserrastermikroskopieaufnahme (3D): Aggregate des Teverelix. Präpariert und aufgenommen von Stefanie Eichler in unserer Arbeitsgruppe.


Vom Monomer zum Oktamer - Aufbau von Aggregatstrukturen am Beispiel von Cetrorelix


Webcode 095: Cetrorelix-Monomer mit gestreckter Struktur.


Webcode 096: Cetrorelix-Monomer mit geknäuelter Struktur und intramolekularer Stabilisierung.


Webcode 097: Beispiel 1 für hydrophobe Assoziation eines Cetrorelix-Dimers.


Webcode 098: Beispiel 2 für hydrophobe Assoziation eines Cetrorelix-Dimers.


Webcode 099: Ausrichtung eines Cetrorelix-Dimers mit potentieller initialer Brücke (zwischen CO-Nal, HN-Nal/HN-Cl-Phe).


Webcode 100: Ausrichtung eines Cetrorelix-Dimers mit potentieller alternativer initialer Brücke (zwischen CO-Acetyl, HN-Nal/HN-Cl-Phe).


Webcode 101: Faltblattartige Stabilisierung im Cetrorelix-Dimer mit optimierter Wasserstoffbrückenbindung.


Webcode 102: Faltblattartige Stabilisierung im Cetrorelix-Dimer mit alternativer optimierter Wasserstoffbrückenbindung.


Webcode 103: Cetrorelix-Tetramer mit hydrophoben Interaktionen und stabilisierenden Wasserstoffbrücken (Peptidstränge farbig hervorgehoben).
Webcode 103 alternativ: Cetrorelix-Tetramer (Farben nach Atomtypen).


Webcode 104: Cetrorelix-Oktamer mit hydrophoben Interaktionen und stabilisierenden Wasserstoffbrücken (Peptidstränge farbig hervorgehoben).
Webcode 104 alternativ: Cetrorelix-Oktamer (Farben nach Atomtypen).


Webcode AXL: Aggregationsmodell des Cetrorelix mit drei hydrophob assoziierten Dimeren und einem angelagerten Monomer.




Cetrorelix Dynamik

UPDATE 2014 - 3dwebstarter: Zur Darstellung der Internetseiten dieses Zusatzmaterials empfehle ich bei Problemen mit den Java-Einstellungen den Download und die Nutzung des 3dwebstarter-Paketes für Windows und Linux als autonomes Betrachterwerkzeug.

Damit die Darstellung funktioniert, muss eine Java-Umgebung installiert und Javascript in den Browsereinstellungen aktiviert sein. Zusätzlich wird die Bestätigung für das Ausführen des unsignierten Java-Applets benötigt. Ich bitte um Verständnis für diese Notwendigkeit und Geduld während des Ladens der 3D-Strukturen. Zum Auffinden eines bestimmten Webcodes der Dissertation auf der Hauptseite sollte die Suchfunktion des Browsers [Strg]+[F] eingesetzt werden. Zur Anpassung der Darstellungsgröße können die Tastenkombinationen [Strg]+[+], [Strg]+[-] und [Strg]+[0] in aktuellen Browsern genutzt werden.

A. Schneider                                    Impressum                   Datenschutz                                    HTML/CSS validiert.