Synthese von Aminosäuren, die mit reaktiven Carbonylen in Silico modifiziert wurden, um strukturelle Effekte mit Hilfe von Molekulardynamik-Simulationen zu bewerten

Unsere Arbeit zeigt einen Weg für die in silico Herstellung von carbonylierten Aminosäuren mit Lipidperoxidationsendprodukten und wie diese in ein Protein eingebaut werden können. Dies kann uns helfen zu verstehen, wie diese posttranslationale Modifikation die strukturelle Funktion von carbonylierten Proteinen verändern kann. Programme, die auf Algorithmen der künstlichen Intelligenz basieren, sind heute die leistungsfähigsten Rechenwerkzeuge für die Vorhersage der Tertiärstruktur von Proteinen.

Sie erkennen carbonylierte Aminosäuren jedoch noch nicht und können daher ihre Auswirkungen auf die Proteinstruktur nicht vorhersagen. Um den Einfluss posttranslationaler Modifikation auf die Struktur und Funktion eines Proteins zu untersuchen, steht eine breite Palette von Parametermethoden zur Verfügung, die mit computergestützten Ansätzen kombiniert werden, um das gewünschte Ergebnis zu beschleunigen und zu vertiefen. Bei der Erforschung der posttranslationalen Modifikation von Proteinen, sowohl in vivo, in vitro als auch in silico, gibt es wichtige Herausforderungen, denen man sich stellen muss.

Auf der In-silico-Ebene ist noch die Verbesserung der Kraftfelder und der Datenanalyseprogramme sowie die Schaffung neuer Parameter erforderlich. Aufgrund der Zunahme von carbonylierten Proteinen unter anderem bei Stoffwechselinfektionen und altersbedingten Krankheiten können unsere Ergebnisse dazu beitragen, die strukturellen Veränderungen zu verstehen, die dabei auftreten und wie sich dies auf die Funktion in silico auswirken kann