Knowledge of the binding sites of biomolecules and understanding the complex formation of proteins are essential for the understanding of the functionality of biological processes. Bioinformatic methods can be used if experimental methods are unable to resolve the structure of individual protein complexes. The aqueous solvent in the cell surrounds the proteins and other biomolecules and can influence the stability and functionality of those molecules. This thesis is concerned with the question, whether solvent molecules and the protein's surface interact differently depending on the function of the surface. The study analysis the behavior of solvent molecules at protein--protein and protein--ligand binding sites. Experimental methods are often applied to solve the three dimensional structure of protein--protein complexes at high resolution. If this is not possible for individual protein complexes, computational docking can be used to generate possible complexes by means of a force field based approach. In the second part of this thesis, methods for the optimization of complex prediction are investigated. Predictions from bioinformatic methods ans information from experiments are used to optimize the docking procedure. This method is then applied to predict the three dimensional structure of a protein complex which could not be resolved so far.     «

Knowledge of the binding sites of biomolecules and understanding the complex formation of proteins are essential for the understanding of the functionality of biological processes. Bioinformatic methods can be used if experimental methods are unable to resolve the structure of individual protein complexes. The aqueous solvent in the cell surrounds the proteins and other biomolecules and can influence the stability and functionality of those molecules. This thesis is concerned with the questio...     »

Kenntnis der Bindestellen von Biomolekülen sowie des Bindungsprozesses zweier oder mehrerer Proteine ist von entscheidender Bedeutung für das Verstehen biologischer Prozesse. Rechnerbasierte Methoden können eingesetzt werden, wenn experimentelle Methoden für die Aufklärung einzelner Proteinkomplexe nicht anwendbar sind. Die wässrige Lösung innerhalb der Zelle, welche die Proteine während ihres Lebenszyklus umgibt, kann die Funktion und die Form ebendieser beeinflussen. Daher beschäftigt sich der erste Teil dieser Arbeit mit der Frage, ob die Interaktion zwischen Molekülen der Flüssigkeit und der Proteinoberfläche in Abhängigkeit von der Funktion der Oberfläche variiert. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei Bindestellen zwischen zwei Proteinen sowie zwischen Proteinen und kleinen organischen Bindepartnern. Mit Hilfe experimenteller Methoden ist es oftmals möglich dreidimensionale Strukturen von Proteinkomplexen in hoher Auflösung zu bestimmen. Sind diese für spezielle Proteinkomplexe nicht anwendbar, können computergestützte Methoden zur Bestimmung des Komplexes herangezogen werden. Diese generieren, zum Beispiel mit Hilfe von Kraftfeld basierten Interaktionsberechnungen, mögliche Komplexe. Im zweiten Teil dieser Arbeit werden Methoden zur Optimierung der Komplexbildungsvorhersage untersucht. Dazu werden computergestützte Bindestellenvorhersagen sowie Informationen aus experimentellen Studien herangezogen. Abschließend wird die Leistungsfähigkeit dieser Prozedur an einem Beispiel mit unbekannter dreidimensionaler Struktur demonstriert.     «

Kenntnis der Bindestellen von Biomolekülen sowie des Bindungsprozesses zweier oder mehrerer Proteine ist von entscheidender Bedeutung für das Verstehen biologischer Prozesse. Rechnerbasierte Methoden können eingesetzt werden, wenn experimentelle Methoden für die Aufklärung einzelner Proteinkomplexe nicht anwendbar sind. Die wässrige Lösung innerhalb der Zelle, welche die Proteine während ihres Lebenszyklus umgibt, kann die Funktion und die Form ebendieser beeinflussen. Daher beschäftigt sich...     »