Ramachandran-Plot

Ein Ramachandran-Diagramm des Proteins PCNA, eines menschlichen Enzyms aus der Replikationsmaschinerie, das sowohl β-Faltblätter als auch α-Helices enthält (PDB ID 1AXC). Auf der Ordinate sind die ψ-, auf der Abszisse die φ-Winkel aufgetragen.

Ein Ramachandran-Plot (auch Ramachandran-Diagramm) ist ein Diagramm, das die statistische Verteilung von Kombinationen von jeweils zwei Diederwinkeln (φ und ψ) eines bestimmten Protein-Backbones darstellt. Es ist nach dem indischen Wissenschaftler G. N. Ramachandran benannt.

Diederwinkel φ and ψ und ω im Rückgrat eines Proteins

Mathematisch gesehen ist der Ramachandran-Plot also eine Darstellung einer Funktion $ f:\left[-\pi ,\pi \right[\times \left[-\pi ,\pi \right[\rightarrow \mathbb {R_{{}+{}}} $.

Ramachandran-Plots sind für jeweilige bestimmten Typen von Protein-Molekülen charakteristisch. Man kann anhand eines Ramachandran-Plots auch die Häufigkeit von α-Helices, β-Faltblättern und anderer Protein-Sekundärstrukturen im Molekül abschätzen.

Der Ramachandran-Plot ist ein wichtiges Modul in Computerprogrammen, die automatisch die Qualität von Strukturbestimmungen (Kristallstrukturanalysen, Kernspinresonanzspektroskopie, usw.) bei Proteinen überprüfen, zum Beispiel in WHATIF^[1], PROCHECK^[2] oder USF^[3].

Literatur

• G. N. Ramachandran, C. Ramakrishnan und V. Sasisekharan (1963): Stereochemistry of polypeptide chain configurations. In: J. Mol. Biol. Bd. 7, S. 95–99. PMID 13990617

Weblinks

• Daten um die Bereiche in einem Ramachandran-Plot zeichnen zu können (en)