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<title>Alaninscan</title>
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<p>Der <b>Alaninscan</b> ist ein Verfahren der <a href="Molekularbiologie" title="Molekularbiologie">Molekularbiologie</a> und <a href="Proteinbiochemie" class="mw-redirect" title="Proteinbiochemie">Proteinbiochemie</a> zur Identifizierung der für die Funktion, Form und Stabilität von <a href="Protein" title="Protein">Proteinen</a> oder <a href="Peptid" title="Peptid">Peptiden</a> essenziellen molekularen Bestandteile. Es basiert auf dem systematischen sequenziellen Austausch jeder einzelnen <a href="Aminos%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Aminosäure">Aminosäure</a> oder alternativ dazu mehrerer Aminosäuren eines Peptids, Proteins oder Proteinteils gegen die Aminosäure <a href="Alanin" title="Alanin">Alanin</a>. Ein Austausch einer funktionell oder strukturell essenziellen Aminosäure eines Proteins gegen Alanin hat in der Regel einen Verlust der Proteinfunktion zur Folge.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Prinzip">Prinzip</h2></div>
<p>Der Alaninscan basiert auf dem systematischen, sequenziellen Austausch jeder einzelnen Aminosäure gegen Alanin. Diese Substitution hat zur Folge, dass alle betroffenen Seitenkettenatome bis auf eine funktionell weitgehend neutrale <a href="Methylgruppe" title="Methylgruppe">Methylgruppe</a> entfernt werden. Theoretisch wäre zwar auch eine vollständige Entfernung der Seitenketten durch einen Austausch mit der Aminosäure <a href="Glycin" title="Glycin">Glycin</a> denkbar, doch hat eine solche Substitution dank der konformationellen Flexibilität der <a href="Peptidbindung" title="Peptidbindung">Peptidbindung</a> des Glycins einen starken Einfluss auf die <a href="Sekund%C3%A4rstruktur" title="Sekundärstruktur">Sekundärstruktur</a> des Proteins. Wird eine für die Funktion essenzielle Aminosäure gegen Alanin ausgetauscht, kann in der Regel ein Verlust der Proteinfunktion beobachtet werden. Ebenso kann ein Verlust der Proteinfunktion bei Austausch einer für die innere Struktur oder die Form essenziellen Aminosäure eintreten. Die Methode funktioniert trotzdem, da Alanin die Sekundärstruktur-Präferenzen der Mehrzahl der <a href="Aminos%C3%A4uren#Proteinogene_Aminosäuren" title="Aminosäuren">proteinogenen Aminosäuren</a> nachahmt.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Diese Tatsache ist ausführlich durch die <a href="RNA-Welt-Hypothese#Alanin-Welt-Hypothese" title="RNA-Welt-Hypothese">Alanin-Welt-Hypothese</a> erklärt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Methodik">Methodik</h2></div>
<p>Klassische Methoden des Alaninscans eines Proteins basieren auf dem sequenziellen Austausch jeder einzelnen Aminosäure mit Hilfe der ortsspezifischen <a href="Mutagenese" title="Mutagenese">Mutagenese</a>. Diese Methode ist sehr aufwendig, da jedes einzelne modifizierte Protein separat konstruiert, exprimiert und analysiert werden muss. Durch Kombination der zufälligen Mutagenese mit einem Displayverfahren, wie dem <a href="Phagendisplay" class="mw-redirect" title="Phagendisplay">Phagendisplay</a>, kann der Arbeitsaufwand reduziert werden.<sup id="cite_ref-pmid11042291_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-pmid11042291-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Auch kombinatorische Ansätze des Alaninscans sind möglich und erleichtern die Untersuchung der Funktion von Proteinen nach gleichzeitigem Austausch mehrerer Aminosäuren.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Ein Alaninscan eines kleinen Peptids ist mit Hilfe der chemischen Synthese möglich.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>Morrison KL, Weiss GA: <cite style="font-style:italic">Combinatorial alanine-scanning</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Curr Opin Chem Biol</cite>. 5. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>3</span>, Juni 2001, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>302–7</span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11479122?dopt=Abstract">PMID 11479122</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Alaninscan&rft.atitle=Combinatorial+alanine-scanning&rft.au=Morrison+KL%2C+Weiss+GA&rft.date=2001-06&rft.genre=journal&rft.issue=3&rft.jtitle=Curr+Opin+Chem+Biol&rft.pages=302-7&rft.pmid=11479122&rft.volume=5.+Jahrgang" style="display:none"> </span></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">Vladimir Kubyshkin, Nediljko Budisa: <cite style="font-style:italic">The Alanine World Model for the Development of the Amino Acid Repertoire in Protein Biosynthesis</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Int. J. Mol. Sci.</cite> 20. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>21</span>, 24. September 2019, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>5507</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.3390/ijms20215507">10.3390/ijms20215507</a></span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Alaninscan&rft.atitle=The+Alanine+World+Model+for+the+Development+of+the+Amino+Acid+Repertoire+in+Protein+Biosynthesis&rft.au=Vladimir%26%2332%3BKubyshkin%2C%26%2332%3BNediljko%26%2332%3BBudisa&rft.date=2019-09-24&rft.doi=10.3390%2Fijms20215507&rft.genre=journal&rft.issue=21&rft.jtitle=Int.+J.+Mol.+Sci.&rft.pages=5507&rft.volume=20.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-pmid11042291-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-pmid11042291_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Cain SA, Ratcliffe CF, Williams DM, Harris V, Monk PN: <cite style="font-style:italic">Analysis of receptor/ligand interactions using whole-molecule randomly-mutated ligand libraries</cite>. In: <cite style="font-style:italic">J. Immunol. Methods</cite>. 245. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1–2</span>, November 2000, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>139–45</span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11042291?dopt=Abstract">PMID 11042291</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Alaninscan&rft.atitle=Analysis+of+receptor%2Fligand+interactions+using+whole-molecule+randomly-mutated+ligand+libraries&rft.au=Cain+SA%2C+Ratcliffe+CF%2C+Williams+DM%2C+...&rft.date=2000-11&rft.genre=journal&rft.issue=1-2&rft.jtitle=J.+Immunol.+Methods&rft.pages=139-45&rft.pmid=11042291&rft.volume=245.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">Morrison KL, Weiss GA: <cite style="font-style:italic">Combinatorial alanine-scanning</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Curr Opin Chem Biol</cite>. 5. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>3</span>, Juni 2001, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>302–7</span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11479122?dopt=Abstract">PMID 11479122</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Alaninscan&rft.atitle=Combinatorial+alanine-scanning&rft.au=Morrison+KL%2C+Weiss+GA&rft.date=2001-06&rft.genre=journal&rft.issue=3&rft.jtitle=Curr+Opin+Chem+Biol&rft.pages=302-7&rft.pmid=11479122&rft.volume=5.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
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