Toolkit macht Proteindesign schneller und leichter zugänglich
Der Damietta Server integriert verschiedene Protein-Design-Tools und sorgt für deren Interoperabilität (Adaptiert von Nucleic Acids Res, gkae297, https://doi.org/10.1093/nar/)
(c) Dr. Kateryna Maksymenko / Max-Planck-Institut für Biologie Tübingen
Forscher am Max Planck Institut für Biologie Tübingen, der Universität Tübingen und des Universitätsklinikums Tübingen haben ein internetbasiertes Toolkit entwickelt, um Proteindesign schneller und einfacher zu machen. Hierzu braucht man als Nutzer keine große Rechnerkapazität oder extensive Erfahrung im Bereich des Proteindesigns. Das Toolkit bietet seinen Nutzern vielfältige Designtools, schnelle Analysen, einfache Interpretation und Resultate zum herunterladen. Das Rahmenprogramm für der Damietta Server wurde in Nucleic Acids Research veröffentlicht und bietet eine umfassende Ressource für die biologische Forschergemeinschaft.
Proteine mit neuer Funktion zu konstruieren ist ein entscheidender Schritt in vielen Bereichen der biomedizinischen Forschung. Der Vorgang des Proteindesigns war oft ein komplexer Vorgang, der eine große Rechnerkapazität und viel Erfahrung erforderte. Dies schränkte die Anwendbarkeit und Zugänglichkeit von Proteindesign für eine breiteres Spektrum von Forschern ein.
Das Damietta Protein-design Toolkit (https://damietta.de) geht diese Herausforderungen an, indem es eine webbasierte Plattform anbietet, die mehrere Proteindesign Tools integriert. Diese Plattform wurde inspiriert durch das MPI-Bioinformatik-Toolkit (https://toolkit.tuebingen.mpg.de). Dies vereinfacht Arbeitsabläufe in der Bioinformatik signifikant und wird von der Abteilung für Proteinevolution am Max-Planck-Institut für Biologie Tübingen unter der Leitung von Prof. Andrei Lupas betrieben. Er hat ebenso die Entwicklung des neuen Protein-Design-Toolkits unterstützt.
„Die benutzerfreundliche Oberfläche von Damietta macht es zu einem leistungsstarken Werkzeug für Forscher aller Erfahrungsstufen“, sagt Dr. Kateryna Maksymenko. Sie ist Forscherin in der Abteilung für Proteinevolution am MPI für Biologie Tübingen. „Dieses Toolkit beschleunigt maßgeblich die Konstruktion von Proteinen, und fördert so Entdeckungen und direkte Anwendungen im biomedizinischen Bereich.“
Im Gegensatz zu Methoden, die auf maschinellem Lernen basieren, stützt sich Damietta auf etablierte physikalische Prinzipien und gewährleistet so, daß die Ergebnisse verallgemeinbar, genau und interpretierbar sind.
Der Damietta Server vereinfacht für den Nutzer den Prozeß des Proteindesigns indem er folgendes liefert:
• Schnellere und genauere Berechnung. Was zuvor Wochen dauerte, braucht nun nur noch ein Tag oder weniger.
• Intuitive grafische Oberfläche, die es auch Forschern mit wenig Erfahrung im Proteindesign ermöglicht das Toolkit effektiv zu nutzen.
• Verbesserte Transparenz, dadurch daß klare und interpretierbare Ergebnisse geliefert werden. Sie ermöglichen es den Forschern, die zugrundeliegenden physikalischen Interaktionen zu verstehen, die das konstruierte Protein beeinflußen.
Größeres Potenzial für neue biomedizinische und therapeutische Anwendungen
Bisher, hat die Damietta-Software ihre Wirksamkeit beim Entwurf von zwei Klassen von Proteinen für die Krebsbehandlung unter Beweis gestellt. Das Team nutzt die Software auch, um Proteine zu entwickeln, die bei verschiedenen Erkrankungen hilfreich sind, z. B. bei Knochenmarkversagen und Leukämie.
Derzeitigen Nutzer können sich auf künftige Updates freuen, da die Forscher Damietta aktiv weiterentwickeln. Es soll möglich werden eine Membranumgebung und nicht standardisierte Aminosäuren und kleine Moleküle einzubeziehen.
Der kostenlose Webserver, interaktive Tutuorial und Benutzerhandbücher stehen zur Verfügung unter: https://damietta.de
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Mohammad ElGamacy
mohammad.elgamacy@med.uni-tuebingen.de
Originalpublikation:
Grin I, Maksymenko K, Wörtwein T & ElGamacy M (2024): The Damietta Server: a comprehensive protein design toolkit. Nucleic Acids Res, gkae297, 25 April 2024, https://doi.org/10.1093/nar/gkae297
Weitere Informationen:
https://damietta.de
https://www.bio.mpg.de/330159/news_publication_21998915_transferred?c=125670
https://doi.org/10.1093/nar/gkae297
https://www.bio.mpg.de/330159/news_publication_21998915_transferred?c=2911
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie
Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.
Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.
Neueste Beiträge
Sensoren für „Ladezustand“ biologischer Zellen
Ein Team um den Pflanzenbiotechnologen Prof. Dr. Markus Schwarzländer von der Universität Münster und den Biochemiker Prof. Dr. Bruce Morgan von der Universität des Saarlandes hat Biosensoren entwickelt, mit denen…
Organoide, Innovation und Hoffnung
Transformation der Therapie von Bauchspeicheldrüsenkrebs. Bauchspeicheldrüsenkrebs (Pankreaskarzinom) bleibt eine der schwierigsten Krebsarten, die es zu behandeln gilt, was weltweite Bemühungen zur Erforschung neuer therapeutischer Ansätze anspornt. Eine solche bahnbrechende Initiative…
Leuchtende Zellkerne geben Schlüsselgene preis
Bonner Forscher zeigen, wie Gene, die für Krankheiten relevant sind, leichter identifiziert werden können. Die Identifizierung von Genen, die an der Entstehung von Krankheiten beteiligt sind, ist eine der großen…