Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Protein-Visualisierung erhält Kunstpreis

30.08.2011
Mit den Computerprogrammen „BALLView“ und „RTfact“, entwickelt an der Universität des Saarlandes, können Pharmazeuten komplexe Molekülketten bearbeiten und visualisieren, um so neue Medikamente in kürzerer Zeit zu entwickeln.

Eine von Saarbrücker Informatikern berechnete Visualisierung eines Protein-Rezeptors wurde auf der internationalen Doppel-Konferenz Intelligent Systems for Molecular Biology und Computational Biology ISMB/ECCB in Wien mit dem Art & Science Award ausgezeichnet. Die prämierte Graphik ist frei im Internet verfügbar.


Eine von Saarbrücker Informatikern erechnete Visualisierung eines Protein-Rezeptors wurde auf der internationalen Doppel-Konferenz intelligent Systems for Molecular Biology und Computational Biology ISMB/ECCB in Wien mit dem Art & Science Award ausgezeichnet. Foto: Universität des Saarlandes

„Wir freuen uns sehr, dass unsere Molekül-Visualisierung den hohen ästhetischen Ansprüchen des Preises genügte. In erster Linie wollen wir jedoch Pharmazeuten helfen, Krankheiten schneller zu bekämpfen“, erklärt Professor Philipp Slusallek, Computergraphik-Professor der Saar-Uni und wissenschaftlicher Direktor am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz.

Mitarbeiter seines Lehrstuhls haben dafür zusammen mit Informatikern des Zentrums für Bioinformatik die eigene Programmbibliothek „RTfact“ mit der Software „BALLView“ kombiniert. BALLView wurde unter der Leitung von Professor Hans-Peter Lenhof und Andreas Hildebrandt entwickelt.

Noch detailgetreuer darstellen lassen sich die Moleküle durch die Kombination mit der Programmbibliothek RTfact, die auf dem sogenannten Ray-Tracing-Verfahren basiert. So können für die dreidimensionale Struktur der Moleküle zusätzlich Beleuchtungen, Schatten und Spiegelungen berechnet werden. Darüberhinaus arbeiten die zugrundeliegenden Rechenverfahren so schnell und stabil, dass sogar eine Interaktion mit der Darstellung möglich ist.

Die ausgezeichnete Visualisierung trägt den Titel „Reflections on Protein Structures“, da Reflektionen im Bild erkennbar sind. Es spiegeln sich eingefärbte, übereinanderliegende Molekülketten, sogenannte Helices. Diese definieren durch ihre spezielle räumliche Anordnung den Rezeptor für das Protein Adenosin. Durch solche Rezeptoren kann eine Zelle in ihrem Inneren auf äußere Einflüsse reagieren, ohne dass dafür potenziell schädliche Botenstoffe ihre Zellmembran durchdringen müssen.

Der Adenosin-Rezeptor durchstößt dazu die Membran so, dass lediglich seine Enden sichtbar sind. Dockt das Molekül Adenosin an sein äußeres Ende, dreht sich Rezeptor beinahe wie ein Schlüssel in einem Schloss, wodurch im Inneren der Zelle ein sogenanntes G-Protein aktiv wird. Bei Zellen in Gefäßwänden kann dies den Blutdruck senken, da sich dadurch die Gefäßwände weiten. In Gehirnzellen wiederum reguliert der Adenosin-Rezeptor die Ausscheidung des biochemischen Botenstoffes Dopamin, was ihn damit für die Erforschung der Volkskrankheit Parkinson interessant macht.

Da er jedoch in der Zellmembran sitzt, können Forscher seine Struktur bisher nur mit experimentellen Methoden indirekt untersuchen. Doch gerade auf das Wissen über solch dreidimensionale Strukturen sind sie angewiesen, um diese Schlüssel-Schloss-Mechanismen zu verstehen. Neben der chemischen Zusammensetzung entscheidet nämlich auch die räumliche Beschaffenheit des Rezeptors darüber, ob die gewünschte biochemische Reaktion abläuft. Mit den Programmen BALLView und RTfact haben Forscher weltweit nun eine Alternative.

Folgende Forscher haben an der Erstellung des mit dem Art & Science Award ausgezeichneten Bildes mitgewirkt: Anna Katharina Dehof, Daniel Stöckel, Stefan Nickels, Sabine Müller, Iliyan Georgiev, Lukas Marsalek, Philipp Slusallek, Oliver Kohlbacher, Hans-Peter Lehnhof und Andreas Hildebrandt.

Fragen beantworten:
Anne Dehof
anne@bioinf.uni-sb.de
Gordon Bolduan
Pressereferent am Exzellenz-Cluster "Multimodal Computing and Interaction"
Telefon: 0681 302-70741
E-Mail: bolduan@mmci.uni-saarland.de
Hinweis für Hörfunk-Journalisten
Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern und Studenten der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-ISDN-Codec. Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610) richten.

Saar - Uni - Presseteam | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://ballview.org/
http://www.uni-saarland.de/pressefotos
http://graphics.cg.uni-saarland.de/fileadmin/cguds/papers/2010/marsalek_ivbi2010/marsalek_ivbi10.pdf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus
23.02.2017 | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

nachricht Eine Milliarde Euro für die Hochschulmedizin
17.02.2017 | Deutsche Hochschulmedizin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie