A microscopic approach towards protein folding via transition networks

Goal

Etablierung eines methodischen Rahmens zur Modellierung der Konformationsdynamik von Polypeptiden. Untersuchung verschiedener Phänomene der Peptid- und Proteinfaltung. Anwendung auf ausgewählte Beispielpeptide und -proteine.

Overview

• Einarbeitung in die Theorie über metastabile Zustände, Hidden-Markov Modelle

und klassische (makroskopische) Proteinfaltungstheorie.

• Methoden: MD, PCCA, HMM-xxx… sollen verstanden, benutzt und (soweit noch

nicht vorhanden) sauber implementiert werden ("phase profiler").

• Beschreibung des Phänomens "Zweizustandskinetik" im mikroskopischen Bild von

Übergangsnetzwerken

• Untersuchung des Phänomens "kinetic partitioning".
• Modellierung der Konformationsdynamik wenn nur wenige Observablen vorliegen

(z.B. FRET-daten). Anwendung auf experimentelle Daten, sobald diese und eine Theorie dazu vorliegen.

• Systeme: H1 peptid (E. Lindahl, Stockholm), pin WW (T. Weikl, MPI Potsdam),

evtl. folding@home Datensätze wie z.B. Villin Headpiece und Lambda Repressor (V. Pande, Stanford).

Collaborations

• Lindahl, Weikl, Pande, Experimentatoren (noch zu benennen).
• 1 Theoretiker in der Arbeitsgruppe der an der Verbindung von HMM und

experimentellen Observablen (e.g. FRET efficiency) forscht (noch nicht vorhanden).