Laufende Projekte und Webservices

Vergleich von Proteinstrukturen

 Die Beschreibung von Ähnlichkeiten zwischen den Raumstrukturen biologischer Makromoleküle ist grundlegend für das Verständnis von deren Funktion und Evolution.  Ein Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe ist die Entwicklung von bioinformatischen Werkzeugen, die das schnelle Aufspüren und die Darstellung dieser Strukturähnlickeiten erleichtern bzw. erst ermöglichen.  Da Proteine ihre biologische Rolle vielfach im Verbund mit anderen Proteinen (als Proteinkomplexe) erfüllen, richtet sich unser Hauptaugenmerk dabei auf die Strukturähnlichkeiten zwischen makromolekularen Komplexen.  Durch den Vergleich ganzer Proteinkomplexe werden häufig interessante Strukturbeziehungen sichtbar, die beim Vergleich einzelner Proteinketten verborgen bleiben.

Eng mit dem paarweisen Vergleich von Proteinstrukturen verbunden ist die Klassifikation von Proteinen. Dabei werden Proteine aufgrund ihrer Ähnlichkeiten untereinander zu Familien zusammengefasst. Strukturbasierte Klassifikationen können Proteinverwandtschaftsbeziehungen erfassen, die über rein sequenzbasierte Klassifikationen nicht zugänglich sind, und damit wertvolle Indizien für evolutionäre Zusammenhänge geben.

Die im Rahmen dieser Projekte entwickelten Werkzeuge sind als Webservices für den paarweisen Strukturvergleich (TopMatch) und das schnelle Durchsuchen von Strukturdatenbanken (TopSearch) verfügbar.


Strukturbasierte Vorhersage von Proteinstabilität

 Die Stabilität von Proteinen spielt eine große Rolle in natürlichen biologischen Prozessen, und eine Änderung der Stabilität durch Mutationen kann erhebliche Folgen haben und zu schweren Krankheiten führen.  Zudem ist Stabilität ein wichtiger Aspekt beim Design von therapeutischen oder biotechnologisch genutzten Proteinen.

Wir haben die Computermethode MAESTRO entwickelt, welche es erlaubt, zuverlässige Vorhersagen darüber zu treffen, wie sich die Stabilität ändert, wenn sich die Proteinsequenz (aufgrund von Genmutationen) ändert. Dabei konzentrieren wir uns auf Proteine, deren 3D-Struktur experimentell bestimmt wurde oder gut vorhergesagt werden kann.

MAESTRO wurde von uns u.a. beim Design von Hypoallergenen angewandt, welche auf eine gezielte und sichere Desensibilisierung von Allergikern abzielen.

 

Strukturbasierte Vorhersage von MHC-II Bindepeptiden

MHC-II Proteine (im Menschen v.a. HLA-DR, HLA-DQ oder HLA-DP) binden Peptide verschiedener Länge und präsentieren diese an der Oberfläche verschiedener Immunzellen.  Dieser MHC-II/Peptid-Komplex wird in weiterer Folge von T-Zellen erkannt, was Abwehrmechanismen aktiviert. Neben ihrer natürlichen Aufgabe, der Abwehr von Pathogenen, spielen MHC-II/Peptid-Komplexe auch eine große Rolle in Allergien, Autoimmunerkrankungen und Krebs.  Unser Ziel ist es, eine zuverlässige Methode zu entwickeln, welche es erlaubt, potenzielle Bindepeptide für die Vielzahl möglicher MHC-II Varianten vorherzusagen.

Abgeschlossene Projekte und Web-Services

(Services werden nicht weiterentwickelt und deren Datenbestand ist möglicherweise nicht mehr auf neuestem Stand)

 

Vorhersage und Analyse von Bindestellen von Transcriptionsfaktoren auf der DNA

 Transcriptionsfaktoren (TF) dienen dem An- und Abschalten des Ablesens von Genen und bestimmen somit, welche Biomoleküle (primär Proteine und funktionelle RNAs) erzeugt werden, welche in Folge die verschiedensten biologische Abläufe bestimmen. Durch Änderungen in der TF Produktion oder dem Verlust von TF-Bindestellen (TFBS) durch DNA-Mutationen können diese Abläufe empfindlich gestört werden, was oft Ursache von Krebs ist.

Als Unterstützung für die Entwicklung von Hypothesen zur Genragulation und für die Planung von Laborexperimenten haben wir die Software D-Light on Promoters entwickelt, welche potentielle TFBS vorhersagen kann, und es erlaubt, regulierte Gene zu Identifizieren.

 

Protein-Funktions-Score

 Öffentlichen Datenbanken wie UniProt oder NCBI-Protein stellen Informationen über zahlreiche Proteine zur Verfügung. Diese Informationen sind unterschiedlich umfangreich und zuverlässig. Der Protein-Funktions-Score (PFS) zieht verschiedene Elemente von Einträgen in der UniProt/SwissProt Datenbank heran, um abzuschätzen, wie fundiert diese Informationen bezüglich der Funktion des jeweiligen Proteins sind.

 

Referenz-Strukturalignments

 Der Vergleich der 3D-Struktur zweier Proteine ist sehr nützlich, um z.B. evolutionäre Verwandtschaften zu erkennen, wenn die mit Hilfe der Proteinsequenz nicht mehr möglich ist. Dabei wird zugleich versucht, die jeweiligen homologen Sequenzpositionen in den beiden zuzuordnen. Das Erstellen dieses Alignments kann sich oft als schwierig herausstellen und damit fehlerhaft sein. Um verschiedene Methoden zum Strukturalignment bezüglich ihrer Alignmentgenauigkeit und ihrer Befähigung, kompliziertere Sachverhalte wie Permutationen oder Verdrehungen zu erkennen, auch beurteilen zu können, haben wir entsprechende Testsätze manuell zusammengestellt.

 

ProSa

 Web-Service und Stand-alone-Programm zur Analyse von Proteinstrukturen. ProSA bewertet Strukturmodelle mit Hilfe statistischer Beschreibungen von atomaren Wechselwirkungen in Proteinen.  Damit unterstützt es die Erkennung von Fehlern in Strukturmodellen und die Suche nach der nativen Struktur eines Proteins.

 

 

NQ-Flipper

 NQ-Flipper validiert und korrigiert die Rotamere von Asparagin- und Glutamin-Seitenketten in röntgenkristallographisch bestimmten Proteinstrukturen.

 

 

 

TopDomain

 Die Zerlegung von Proteinen in strukturell abgrenzbare Einheiten ist ein wichtiges Werkzeug für die Klassifikation und Untersuchung von Proteinstrukturen. TopDomain-web stellt ein einfach zu benutzendes Interface für die Domänenzerlegung von Proteinstrukturen zur Verfügung.

 

 

RefDens

 RefDens vergleicht Elektronendichten, die aus Strukturmodellen errechnet werden, mit Elektronendichten, wie man sie aufgrund früherer Beobachtungen sehr ähnlicher molekularer Umgebungen erwarten würde. Große Abweichungen zwischen errechneten und erwarteten Dichtewerten weisen auf unrealistische molekulare Strukturen hin.

 

CanDen

 Kanonische Verteilungen von Elektronen können für das Refinement von Strukturmodellen aus der Röntgenkristallographie, NMR oder Cryo-EM verwendet werden, wie auch zur Strukturvorhersage und -modellierung. Für Proteinstrukturmodelle beliebiger Herkunft können Differenzdichtemappen berechnet und für den weiteren Einsatz in Modelling-Software heruntergeladen werden. Zusätzlich werden sogenannte "hybrid density maps" zur Verfügung gestellt, welche kanonische Elektronendichten mit experimentell abgeleiteten Dichten kombinieren, um das real space refinement von Kristallstrukturen zu erleichtern. CanDen Webservice.

 

CheckShift

 Der Vergleich sogenannter chemical shifts ist die Grundlage zahlreicher Ansätze, um Strukturinformation aus NMR-Daten zu gewinnen. Dafür ist eine konsistente Referenz der chemical shifts nötig, damit diese Datensätze sinnvoll miteinander verglichen werden können. CheckShift bietet eine verlässliches Werkzeug, um chemical shift-Daten IUPAC-konform zu re-referenzieren.

 

COPS-Benchmark

 Der COPS-Benchmark stellt eine Testumgebung für die Analyse von Sequenzalignmentmethoden, Werkzeugen zur Homologiesuche und Fold Recognition-Techniken zur Verfügung.  Die zu testende Methode kann mit einer Reihe von populären Methoden (BLAST, PSI-BLAST, FASTA, SSearch, COMPASS and HHsearch) verglichen werden.

 

 

Signal-BLAST

 Vorhersage von Signalpeptiden in Proteinen mittels Sequenzalignment und BLAST. Signal-Blast Webservice.

 

 

  • News
    Materialchemiker Dipl.-Ing. Miralem Salihovic vom Fachbereich Chemie und Physik der Materialien erhält für die Fortführung seiner Dissertation ein DOC-Stipendium der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW).
    Als Mitglied des Netzwerks UniKid-UniCare Austria forciert auch die Universität Salzburg die Vereinbarkeit von Beruf, Studium und Familie: Mit einem Kurzfilm der KabarettistInnen Kaufmann & Herberstein geht das Netzwerk augenzwinkernd neue Wege.
    Johann Scheutz und Stephan Elspass, beide Germanisten, referieren am MO 25.11. in der Panoramabar in Lehen darüber, wie sich die gesprochene und geschriebene Sprache in Österreich verändern.
    Am DO 21.11.19 präsentiert Herausgeber Jürgen Thaler das Buch "Franz Michael Felder: Aus meinem Leben". Dazu gibt es eine Lesung von Schauspieler Werner Friedl. Die Moderation hat Dr. Manfred Mittermayer, Leiter des Literaturarchives an der Universität Salzburg.
    Die SchülerUNI "Hormone & Gehirn: Wie arbeiten sie zusammen?" stieß auf großes Interesse. Das Team rund um DDr. Belinda Pletzer vom Centre for Cognitive Neuroscience (CCNS) gab Einblick in den Forschungsalltag.
    Margit Reiter, seit WS 2019 neue Professorin für Europäische Zeitgeschichte am Fachbereich Geschichte präsentiert am 20. November ihr neues Buch "Die Ehemaligen" im HS 381, GesWi, Rudolfskai 42.
    Die VERNISSAGE zur Ausstellung findet am MI 20.11.19, 18.30 Uhr, im enter: Raum für Kunst im KunstQuartier, Bergstr. 12a, sttt. AUSSTELLUNGSDAUER: 21. November 2019 - 31. Jänner 2020.
    Vortragende: Frau Prof.in Qiong Zhang - Zeit: Mittwoch, 20. November 2019, 18.00 Uhr - Ort: Bibliotheksaula, Universitätsbibliothek, Hofstallgasse 2-4, 5020 Salzburg.
    Die jährlich stattfindende interdisziplinäre Fachtagung des Wissensnetzwerks Recht, Wirtschaft und Arbeitswelt findet dieses Jahr am Donnerstag, 21.11.2019, zum Thema "Die Arbeit ist immer und überall - Mobiles Arbeiten und seine Folgen" auf der Edmundsburg statt.
    DONNERSTAG, 21.11.: VORTRÄGE (8.30-19.00h) bei Wissenschaft & Kunst, Bergstr. 12a, KunstQuartier, Atelier 1.OG // FREITAG, 22.11.: EXKURSION (8.30-16.00h) Gedenkstätte Konzentrationslager Ebensee, Gedenkstätte Mauthausen. Abfahrt: 8.30 Uhr Unipark Nonntal, Erzabt-Klotz-Straße 1
    Der FB KoWi lädt Sie sehr herzlich zum Gastvortrag zum Thema How News Use is Changing Across the World - Vortrag von Dr. Richard Fletcher – Reuters Institute, University of Oxford .
    Im Rahmen der Vortragsreihe Geschichte im Gespräch sowie der Vorlesung "Grundlagen der Mittelalterlichen Geschichte (Christina Antenhofer)" hält Thorsten Hiltmann (Münster) am 26. November 2019 um 09 Uhr im HS 380 einen Vortrag zum Thema Mittelalterliche Heraldik zwischen Kulturgeschichte und neuen digitalen Methoden
    Der Fachbereich Slawistik möchte Sie zusammen mit dem Kulturzentrum DAS KINO sehr herzlich zum vierten Teil unserer erfolgreichen Kinoreihe der ost- und mittelosteuropäischen Filme einladen. Im Rahmen des Filmklubs „Slawistyka, Slavistika, Cлавистика“ werden preisgekrönte aktuelle polnische, russische und tschechische Filme mit gesellschaftlicher und politischer Thematik gezeigt.
    28. bis 30. November 2019 - Unipark Nonntal, Erzabt-Klotz-Straße 1, 5020 Salzburg, Abteilung Musik- und Tanzwissenschaft, Tanzstudio, Raum 2.105, 2. OG
    Am 29. November 2019 findet die Tagung "Verantwortlichkeit digitalisierter Unternehmen" an der Universität Salzburg statt. Der Fokus liegt dabei auf den ethischen und rechtlichen Auswirkungen des Einsatzes künstlicher Intelligenz.
    Am MO 2.12. findet im Unipark Nonntal ein Empfang anlässlich des 50-jährigen Bestehens des Instituts für Realienkunde des Mittelalters und der frühen Neuzeit (IMAREAL) statt. Die Begrüßungsworte spricht Rektor der Universität Salzburg Prof. Dr. Dr. h.c. Hendrik Lehnert.
    Der Fachbereich Linguistik lädt alle Interessierten ein zur Teilnahme an der 45. Österreichische Linguistiktagung. Die Veranstaltung findet am 6. und 7.12.19 im Unipark Nonntal statt. Die Frist zur Registrierung zu den regulären Teilnahmegebühren in Höhe von 40 bzw. 15 Euro (für Studierende und taube TeilnehmerInnen) wurde bis zum 07.11.2019 verlängert.
  • Veranstaltungen
  • 20.11.19 Die Ehemaligen. Der Nationalsozialismus und die Anfänge der FPÖ.
    20.11.19 Vortrag im Rahmen der Agorá: „A New World with a Spin: Discourses on the Globe in Early Modern China“
    20.11.19 Die Collage als Schnittstelle disparater Ebenen Teil II
    21.11.19 Massen sterben – landschaftliche, architektonische und materielle Erinnerungen an zwei Weltkriege. Wege des Erinnerns in europäischer Perspektive
    21.11.19 Interdisziplinäre Tagung "Die Arbeit ist immer und überall ... - mobiles Arbeiten und seine Folgen"
    21.11.19 Salzburger Museen und Sammlungen Geschichte vor Ort. Vom Museum des Bürgertums zum Museum in und für die Gesellschaft
    21.11.19 How News Use is Changing Across the World
    22.11.19 Exkursion: Massen sterben – landschaftliche, architektonische und materielle Erinnerungen an zwei Weltkriege. Wege des Erinnerns in europäischer Perspektive
    23.11.19 W&K-Forum: Dafür-Sein als Widerständigkeit
    25.11.19 Klever Dance Company beim Dialoge Festival: Tanztheater im Dialog mit der Gesellschaft
  • Alumni Club
  • PRESSE
  • Uni-Shop
  • VERANSTALTUNGSRÄUME
  • STELLENMARKT
  • Facebook-Auftritt der Universität Salzburg Twitter-Auftritt der Universität Salzburg Instagram-Auftritt der Universität Salzburg Flickr-Auftritt der Universität Salzburg Vimeo-Auftritt der Universität Salzburg