Ludwig-Maximilians-Universität München, Institut für Informatik
Technical Report 95-06
- TITLE:
-
Formbasierte Suche nach komplementären 3D-Oberflächen in einer Protein-Datenbank
- DATE:
-
März 1995
- AUTHORS:
- Martin Ester
- Hans-Peter Kriegel
- Thomas Seidl
- Xiaowei Xu
- {ester | kriegel | seidl | xu}@informatik.uni-muenchen.de
- Institut für Informatik
- Universität München
- Leopoldstr. 11B
- D-80802 München (Germany)
- KEYWORDS:
-
Anfragebearbeitung in Geo-Datenbanksystemen, Datenbanken in der
Biologie, Dockingsuche in Protein-Datenbanken,
Ähnlichteilsuche, 3D-Formbeschreibungen.
- ABSTRACT:
-
Die Komplementarität der 3D-Oberflächen von Proteinen ist neben
den physikochemischen Eigenschaften ein entscheidendes Kriterium
dafür, ob und an welchen Stellen zwei Proteine miteinander
wechselwirken, d.h. docken, können. Anders als in Geo-
Datenbanksystemen, die Anfragen nach Objekten mit einer
gegebenen räumlichen Lage und Ausdehnung unterstützen, werden
deshalb beim Protein-Docking Objekte aufgrund ihrer Form
gesucht. Wir beginnen mit einer Darstellung der Anforderungen
dieser neuen Anwendung an Datenbanksysteme. Zur effizienten
Anfragebearbeitung übernehmen wir die in Geo-Datenbanksystemen
bewährte Technik der mehrstufigen Anfragebearbeitung, die den
Kreis der potentiellen Dockingkandidaten sehr schnell einengt.
Der Filterschritt benutzt eine Beschreibung der geometrischen
Oberflächencharakteristik mit Hilfe rotations- und
translationsunabhängiger Kennzahlen. Ein mehrdimensionaler Join
liefert Dockingpartner, die Oberflächenpunkte mit komplementären
Kennzahlwerten besitzen. Im Verfeinerungsschritt werden
selektierte Oberflächenpunkte mit ihren Nachbarn zu 3D-Regionen
erweitert und deren Komplementarität gemessen. Die mehrstufige
Anfragebearbeitung wird in ein Docking-System integriert, das
auf einem kommerziellen objektorientierten Datenbanksystem
basiert.
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