994 resultados para enzyme assay


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Background: Previous experiments have shown that a decoction of Bauhinia forficata leaves reduces the changes in carbohydrate and protein metabolism that occur in rats with streptozotocin-induced diabetes. In the present investigation, the serum activities of enzymes known to be reliable toxicity markers were monitored in normal and streptozotocin-diabetic rats to discover whether the use of B. forficata decoction has toxic effects on liver, muscle or pancreas tissue or on renal microcirculation. Methods: An experimental group of normal and streptozotocin-diabetic rats received an aqueous decoction of fresh B. forficata leaves (150 g/L) by mouth for 33 days while a control group of normal and diabetic rats received water for the same length of time. The serum activity of the toxicity markers lactate dehydrogenase, creatine kinase, amylase, angiotensin-converting enzyme and bilirubin were assayed before receiving B. forficata decoction and on day 19 and 33 of treatment. Results: The toxicity markers in normal and diabetic rats were not altered by the diabetes itself nor by treatment with decoction. Whether or not they received B. forficata decoction the normal rats showed a significant increase in serum amylase activity during the experimental period while there was a tendency for the diabetic rats, both treated and untreated with decoction, to have lower serum amylase activities than the normal rats. Conclusions: Administration of an aqueous decoction of B. forficata is a potential treatment for diabetes and does not produce toxic effects measurable with the enzyme markers used in our study. © 2004 Pepato et al; licensee BioMed Central Ltd.

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The development of fast, inexpensive, and reliable tests to identify nontuberculous mycobacteria (NTM) is needed. Studies have indicated that the conventional identification procedures, including biochemical assays, are imprecise. This study evaluated a proposed alternative identification method in which 83 NTM isolates, previously identified by conventional biochemical testing and in-house M. avium IS1245-PCR amplification, were submitted to the following tests: thin-layer chromatography (TLC) of mycolic acids and PCR-restriction enzyme analysis of hsp65 (PRA). High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis of mycolic acids and Southern blot analysis for M. avium IS1245 were performed on the strains that evidenced discrepancies on either of the above tests. Sixty-eight out of 83 (82%) isolates were concordantly identified by the presence of IS1245 and PRA and by TLC mycolic acid analysis. Discrepant results were found between the phenotypic and molecular tests in 12/83 (14.4%) isolates. Most of these strains were isolated from non-sterile body sites and were most probably colonizing in the host tissue. While TLC patterns suggested the presence of polymycobacterial infection in 3/83 (3.6%) cultures, this was the case in only one HPLC-tested culture and in none of those tested by PRA. The results of this study indicated that, as a phenotypic identification procedure, TLC mycolic acid determination could be considered a relatively simple and cost-effective method for routine screening of NTM isolates in mycobacteriology laboratory practice with a potential for use in developing countries. Further positive evidence was that this method demonstrated general agreement on MAC and M. simiae identification, including in the mixed cultures that predominated in the isolates of the disseminated infections in the AIDS patients under study. In view of the fact that the same treatment regimen is recommended for infections caused by these two species, TLC mycolic acid analysis may be a useful identification tool wherever molecular methods are unaffordable.

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Gingivitis is the first manifestation of periodontal disease, and is characterized by painless and slow evolution. Early diagnosis and intervention must be done to avoid the possibility of precocious periodontitis during the childhood or teenage years. The enzymatic BANA test (N-benzoyl-DL-arginine-naphthylamide) was used to evaluate subgingival samples from 54 children between 6 and 9 years of age. Plaque index (PI) and gingival index (GI) were assessed according to the criteria recommended by Löe (1967). Subgingival plaque was collected from the region that featured the greatest periodontal alteration, represented by a higher gingival index. Resulting data were grouped individually according to visible and non-visible plaque and bleeding and non-bleeding gingiva. Results showed that there was no statistically significant correlation between the presence of visible plaque and the positivity of the BANA test, nor was there a statistically significant correlation between the presence of bleeding and the positivity of the BANA test in subgingival samples obtained from children. This study concluded that the BANA test is not an ideal diagnostic test to be applied to children.

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Th1 cells, in cooperation with activated macrophages, are required to overcome Yersinia enterocolitica infection in mice. The pathway macrophages utilize to metabolize arginine can alter the outcome of inflammation in different ways. The objective of this study was to verify the pattern of macrophages activation in Y. enterocolitica infection of BALB/c (Yersinia-susceptible) and C57BL/6 (Yersinia-resistant) mice. Both strains of mice were infected with Y. enterocolitica O:8 WA 2707. Peritoneal macrophages and spleen cells were obtained on the 1st, 3rd and 5th day post-infection. The iNOS and the arginase activities were assayed in supernatants of macrophage cultures, by measuring their NO/citrulline and ornithine products, respectively. TGFβ-1 production was also assayed. The Th1 and Th2 responses were evaluated in supernatants of lymphocyte cultures, by IFN-γ and IL-4 production. Our results showed that in the early phase of Y. enterocolitica infection (1st and 3rd day), the macrophages from C57BL/6 mice produced higher levels of NO/citrulline and lower levels of ornithine than macrophages from BALB/c mice. The infection with Y. enterocolitica leads to an increase in the TGF-β1 and IL-4 production by BALB/c mice and to an increase in the IFN-γ levels produced by C57BL/6 mice. These results suggest that Y. enterocolitica infection leads to the modulation of M1 macrophages in C57Bl/6 mice, and M2 macrophages in BALB/c mice. The predominant macrophage population (M1 or M2) at the 1st and 3rd day of infection thus seems to be important in determining Y. enterocolitica susceptibility or resistance.

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A Streptomyces was isolated from poultry plant wastewater, showed high keratinolytic activity when cultured on feather meal medium. Optimum keratinolytic activity was observed at 40°C and pH 8.0. The enzyme also showed to be stable between 40 and 60°C. The keratinolytic activity was not inhibited by EDTA, DMSO and Tween 80. On the other hand, CaCl2, ZnCl2, and BaCl2 slightly inhibited the keratinolytic activity. The Streptomyces isolated might be useful in leather, keratin waste treatment, animal feeding industry, and also cosmetic industry. © 2008 Academic Journals.

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The physiological state of yeast cells changes during culture growth as a consequence of environmental changes (nutrient limitations, pH and metabolic products). Cultures that grow exponentially are heterogeneous cell populations made up of cells regulated by different metabolic and/or genetic control systems. The strain of baker's yeast selected by plating commercial compressed yeast was used for the production of glycerol-3- phosphate dehydrogenase. Glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPD) has been widely used in the enzyme assays with diverse compounds of industrial interest, such as glycerol or glycerol phosphate, as well as a number of important bioanalytical applications. Each cell state determines the level of key enzymes (genetic control), fluxes through metabolic pathways (metabolic control), cell morphology and size. The present study was carried out to determine the effects of environmental conditions and carbon source on GPD production from baker's yeast. Glucose, glycerol, galactose and ethanol were used as carbon sources. Glycerol and ethanol assimilations required agitation, which was dependent on the medium volume in the fermentation flask for the greatest accumulation of intracellular GPD. Enzyme synthesis was also affected by the initial pH of the medium and inoculum size. The fermentation time required for a high level of enzyme formation decreased with the inoculum size. The greatest amount of enzyme (0.45 U/ml) was obtained with an initial pH of 4.5 in the medium containing ethanol or glycerol. The final pH was maintained in YP-ethanol, but in the YP-glycerol the final pH increased to 6.9 during growth.

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Invertase from Saccharomyces cerevisiae was immobilized on agarose beads, activated with various groups (glyoxyl, MANAE or glutaraldehyde), and on some commercial epoxy supports (Eupergit and Sepabeads). Very active and stable invertase derivatives were produced by the adsorption of the enzyme on MANAE-agarose, MANAE-agarose treated with glutaraldhyde and glutaraldehyde-agarose supports. At pH 5.0, these derivatives retained full activity after 24h at 40°C and 50 °C. When assayed at 40°C and 50°C, with the pH adjusted to 7.0, the invertase-MANAE-agarose derivative treated with glutaraldehyde retained 80% of the initial activity. Recovered activities of the derivatives produced with MANAE, MANAE treated with glutaraldehyde and glutaraldehyde alone were 73.5%, 44.4% and 36.8%, respectively. These three preparations were successfully employed to produce glucose and fructose in 3 cycles of sucrose hydrolysis.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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Soroprevalências para HTLV-I de 3,63% (02/55), 12,9% (10/82) e 13,88% (10/72) foram demonstradas entre os Tiryió, Mekranoiti e Xicrin, respectivamente - indígenas habitantes da Amazônia -, utilizando-se a técnica de "Western Blot" (WBEI). Por outro lado, a imunomicroscopia eletrônica indireta (IIME) revelou como positivos 2 Tiryió, 9 Mekranoiti e 6 Xicrins. Das 44 amostras de soro oriundas de migrantes japoneses, nenhuma resultou positiva pelas duas técnicas antes mencionadas. Foram reativos por ambos os métodos, 1, 8 e 6 amostras dos índios Tiryió, Mekranoiti e Xicrin, respectivamente. Nossos resultados representam uma forte evidência de que o HTV-I e/ou variante(s) antigenicamente similar(es) circula(m) entre populações que habitam a região amazônica do Brasil.

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Abstrakt - DeutschThema: Reinigung der Vinorin-Synthase aus Zellkulturen von Rauvolfia serpentina Die Arbeit befaßte sich mit der Reinigung und Charakterisierung des Enzyms Vinorin-Synthase aus Zellkulturen von Rauvolfia serpentina. Dieses Acetyl-Coenzym-A-abhängige Enzym katalysiert im Biosyntheseweg des Alkaloids Ajmalin die Umwandlung von 16-epi-Vellosimin zu Vinorin. Mit Hilfe eines neu entwickelten Enzymaktivitätstests ist eine einfache und schnelle qualitative sowie quantitative Bestimmung der Aktivität der Vinorin-Synthase möglich. Das Molekulargewicht der Vinorin-Synthase wurde durch Größenausschlußchromatographie an Superdex 75 zu 43 kD ermittelt. Das entwickelte Reinigungsschema mit den vier säulenchromatographischen Reinigungsschritten Anionenaustauschchromatographie an SOURCE 30Q, Chromatographie an Hydroxyapatit, Anionenaustauschchromatographie an Mono Q und Chromatofokussierung an Mono P führte zu einer 340fachen Anreicherung der Vinorin-Synthase. Das nach der Reinigung durchgeführten gelelektrophoretischen Untersuchungen ermöglichten keine Zuordnung einer Bande zur Bande der Vinorin-Synthase. Mögliche Ursachen für die Nichtzuordnung einer Bande im SDS-Gel zur Vinorin-Synthase sind in einer möglichen Überlagerung eines Fremdprotein mit der Vinorin-Synthase, eine niedrige Expression der Vinorin-Synthase, die eine deutlich bessere Anreicherung erfordern würde oder der Aufbau des Proteins aus Untereinheiten, in die es während der Behandlung mit SDS zerfällt, gegeben.

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Die vorgestellten Arbeiten bezüglich der Biosynthese von pflanzlichen Indolalkaloiden können in einen molekularbiologischen und einen proteinche-mischen Teil aufgegliedert werden. Im molekularbiologischen Abschnitt stand die Entwicklung eines Vektorsystems im Vordergrund, das die gleichzeitige Expression mehrerer Enzyme in bakteriellen Kulturen erlaubte. Hierfür konnte zunächst die cDNA der Strictosidin-Synthase aus Rauvolfia serpentina in den Expressionsvektor pQE-70 einkloniert und das Protein aktiv exprimiert werden. Bevor es zum Einbau des Strictosidin-β-D-Glucosidase-Gens –ebenfalls aus Rauvolfia serpentina– kam, musste dessen Aktivität mit einer vorgeschalteten Ribosomenbindestelle sichergestellt werden. Diese zusätzliche Binderegion wurde an das 5’-Ende der cDNA angefügt, um die ungestörte Expression des Enzyms im späteren Coexpressions-System zu gewährleisten. Im Hinblick auf weiterführende Arbeiten in Bezug auf die komplette in vitro-Synthese bereits bekannter Alkaloide, wie z.B. das antiarrhythmisch wirkende Ajmalin oder das antihypertensiv wirkende Heteroyohimbin-Alkaloid Raubasin, wurde die ursprüngliche multiple-clonig-site des verwendeten Expressionsvektors pQE-70 um 27 zusätzliche Restriktionsschnittstellen (verteilt auf 253 bp) erweitert. Nach erfolgreicher Ligation der Strictosidin-β-D-Glucosidase-cDNA mit vorgeschalteter Ribosomenbindestelle an das 3’-Ende des Strictosidin-Synthase-Gens gelang die heterologe Coexpression beider Enzyme in einer homogenen Suspensionskultur des E. coli-Expressionsstamms M15. Dafür wurde das Vektorkonstrukt pQE-70bh-STR-RBS-SG entwickelt. Das Endprodukt der anschließenden enzymatischen Umsetzung von Tryptamin und Secologanin wurde über das Zwischenrodukt Strictosidin gebildet und konnte als Cathenamin identifiziert werden. Im proteinchemischen Teil der Dissertation wurde die Reinigung einer Cathenamin-Reduktase aus Zellsuspensionskulturen von Catharanthus roseus RC mit dem Ziel der partiellen Bestimmung der Aminosäuresequenz bearbeitet. Das gesuchte Enzym wandelte in einer NADPH-abhängigen Reaktion das Edukt Cathenamin in Raubasin um. Des weiteren wurde untersucht, wie viele Enzyme insgesamt an der Umwandlung von Cathenamin zu Raubasin und den eng verwandten Produkten Tetrahydroalstonin und 19-Epi-Raubasin beteiligt waren. Unter Anwendung eines hierfür entwickelten säulenchromatographischen Protokolls gelang die Reinigung einer Raubasin-bildenden Reduktase, deren Teilsequenz jedoch noch nicht bestimmt werden konnte. Die Anzahl der beteiligten Enzyme bei der Ausbildung von Raubasin, Tetrahydroalstonin und 19-Epi-Raubasin konnte auf mindestens zwei beziffert werden.

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„ÜBEREXPRESSION UND CHARAKTERISIERUNG DES EXTRAZELLULÄREN TEILS DER HUMANEN alpha-SEKRETASE ADAM10“ ALEXANDRA LEPTICH Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei enzymatisch aktive lösliche Proteinvarianten der humanen alpha-Sekretase ADAM10 in Insektenzellen exprimiert, gereinigt und charakterisiert. Dabei entsprach eine der löslichen ADAM10-Varianten dem extrazellulären Bereich des Typ-I-Membranproteins, d.h. ihr fehlte die Transmembran- und cytoplasmatische Domäne. Die zweite Variante stimmt mit einer im menschlichen Gehirn auf mRNA-Ebene nachgewiesenen Splicevariante überein, die zusätzlich noch durch das Fehlen der Cystein-reichen Domäne gekennzeichnet ist. Die alpha-Sekretase ADAM10 spielt eine wichtige Rolle bei der nicht-amyloidogenen Prozessierung des Amyloid-Vorläufer-Proteins (APP). Dabei erfolgt dessen Spaltung innerhalb der beta-Amyloidsequenz, so dass die Produktion von Abeta-Peptiden und damit die Bildung von Amyloid-Plaques während der Alzheimer’schen Erkrankung verhindert wird. Nach der Expression der beiden löslichen ADAM10-Proteine in Insektenzellen erfolgte die Reinigung der prozessierten und damit reifen Enzymform der jeweiligen ADAM10-Proteinvariante mittels Lektin-Affinitätschromatographie. Die anschließende Charakterisierung der beiden löslichen ADAM10-Proteine erfolgte durch einen auf HPLC-Analyse basierenden Enzymtest. Dabei wurden verschiedene sich von der beta-Amyloid-Sequenz ableitenden Peptidsubstrate in vitro eingesetzt, die zum einen den Aminosäuren 11-28 der Abeta-Sequenz, zum anderen dem kompletten Abeta40-Peptid entsprachen und damit die charakteristische alpha-Sekretasespaltstelle des Amyloid-Vorläufer-Proteins enthielten. Des Weiteren kamen jeweils entsprechende Peptidsubstrate zum Einsatz, die an den Positionen 21 und 22 der Abeta- Peptidsequenz vorkommenden Mutationen trugen. Die gewählten Abeta-Substrate konnten durch die löslichen Varianten der alpha-Sekretase ADAM10 an der alpha-Sekretasestelle gespalten werden. Dabei konnte bei den Abeta11-28-Peptiden deutlich die in der Literatur beschriebene Abhängigkeit der Spaltung von der a-helicalen Struktur des Substrats beobachtet werden, während bei den längeren Abeta40-Peptide diesbezüglich kein Zusammenhang hergestellt werden konnte. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ADAM10 hauptsächlich als alpha-Sekretase wirkt, weniger als ein Abeta-degradierendes Enzym. Ferner konnte unter Verwendung entsprechender muriner und humaner Abeta-Peptide eine verstärkte Spaltung der murinen Substrate Abeta1-28 und Abeta1-40 durch den extrazellulären Teil von ADAM10 in vitro gezeigt werden. Dieser Versuch bestätigt die Annahme, dass es bei Nagetieren durch die Bevorzugung der nichtamyloidogenen Prozessierung von APP durch die alpha-Sekretase ADAM10 zu keiner Bildung von Amyloid-Plaques kommt. Ein Einfluss auf die Spaltung von membrangebundenem APP und damit der Bildung von neuroprotektivem sAPPalpha durch die löslichen ADAM10-Proteine konnte im Zellsystem nicht beobachtet werden. Vielmehr scheint hier die Membranverankerung von Enzym und Substrat eine wichtige Voraussetzung zu bilden. Des Weiteren konnten die löslichen ADAM10-Proteine durch ein für die Inhibierung von ADAM10 spezifische Hydroxamat-Derivat in ihrer enzymatischen Aktivität gehemmt werden. Die exprimierten ADAM10-Proteine weisen die charakteristischen Eigenschaften der alpha-Sekretase ADAM10 auf, wobei deutlich wurde, dass das Fehlen der Cystein-reichen Domäne keinen Einfluss auf die Fähigkeit der katalytischen Domäne zur Substrat- und Inhibitorbindung hatte. Auch die Stabilität des Enzyms wurde durch das Fehlen der Domäne nicht negativ beeinträchtigt. Eine wichtige Aufgabe stellt nun der Nachweis der löslichen ADAM10-Proteine sowie die Identifizierung ihrer potentiellen Substrate und deren Lokalisation in vivo dar.

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Die Perakin-Reduktase (PR) ist ein hochspezifisches Enzym aus dem Alkaloidstoffwechsel in Rauvolfia serpentina, dessen enzymatischer und molekularer Reaktionsmechanismus noch immer unbekannt ist. Um die dreidimensionale Struktur der PR aufzuklären, wurde in der vorliegenden Arbeit das für die PR codierende Gen erstmals identifiziert, exprimiert und das Genprodukt zur Kristallisation gebracht. Die PR ist ein 337 Aminosäure langes monomeres Protein mit einem Molekulargewicht von 37,2 kDa. Die Reinigung erfolgte über Ni2+-NTA-Affinitätschromatographie und lieferte 10 mg homogenes Protein pro Liter Bakterienkultur. Nach Expression in E. coli wurde im Enzym-Assay die NADPH2-abhängige Reduktion von Perakin zu Raucaffrinolin bestätigt und das Endprodukt massenspektrometrisch identifiziert. Durch Sequenzalignments mit anderen Proteinen wurde geschlossen, dass die PR zu der Superfamilie der Aldo/Keto-Reduktasen (AKR) gehört. Nach heterologer Expression in E. coli konnte die homogene, über reduktive Methylierung modifizierte PR mit Hilfe der Methode der Dampfdiffusion im hängenden Tropfen kristallisiert werden. In Gegenwart von 27% PEG 4000 und 100 mM Natriumcitrat (pH 5,6) bildeten sich nach 4 Tagen bei 20°C die ersten Kristalle. Die Struktur der PR konnte mit einer Auflösung von 2,0 Å durch molekularen Ersatz vollständig gelöst werden. Das Strukturmodell besitzt eine für AKRs charakteristische (α/β)8 TIM-barrel Faltung, konservierte Aminosäuren, die an der Bindung von NADPH2 beteiligt sind sowie eine katalytische Tetrade, die den Wasserstofftransfer von NADPH2 zum Kohlenstoff des Substrates vermittelt.

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In der vorliegenden Arbeit werden 52 Verbindungen beschrieben, welche auf COX/LOX-Inhibition mit zusätzlichen Hydroxylradikalfängereigenschaften getestet worden sind. rnEs war möglich eine neue Synthesestrategie für noch nicht beschriebene 4,5-Diarylisoselenazole zu entwickeln und eine vorhandene Synthese für Isothiazoliumchloride von zwei Stufen, mit mäßigen Ausbeuten, auf eine Stufe, mit hoher Ausbeute, zu verkürzen.rnEs wurden mehrere COX-Inhibitoren identifiziert. MSD4a, MSD4h, MSD5a und MSD5h konnten als COX-1-, COX-2- und 5-LOX-Hemmer identifiziert werden. Besonders hervorzuheben ist die Verbindung MSD5h, die zusätzlich zur COX-1-, COX-2- und 5-LOX-Inhibition eine leichte Hemmung im Hydroxylradikalfänger-Assay zeigt, für die ein clog P-Wert von 2,65 berechnet wurde und die im XTT-Zytotoxizitätstestsystem, selbst bei einer Konzentration von 100 µM, kaum toxische Eigenschaften besitzt.rnWeiterhin war es möglich zu zeigen, dass Carbonsäuren gute Hydroxylradikalfängereigenschaften in unserem, auf der Fenton-Reaktion basierenden, Testsystem haben. Die Potenz der Carbonsäuren MSD8b und MSD11j im Vergleich zu den unwirksamen korrespondierenden Ester MSD8a und MSD11i führte zu Untersuchungen mit weiteren Carbonsäuren und deren Ester. Um den Wirkungsmechanismus zu erforschen wurde das Testsystem modifiziert, um eine Komplexierung der Eisenionen durch die Carbonsäuren auszuschließen. An Hand der Substanzen MSD8b und MSD11j wurde nachgewiesen, dass diese mit dem Hydroxylradikal reagieren, ohne zu decarboxylieren oder andere Zerfallsreaktionen einzugehen.rnZusätzlich zu den Untersuchungen der Enzym-Inhibition sowie des Hydroxylradikal-Scavenings wurden Molecular Modelling Studien durchgeführt. Die Ergebnisse der Dockingstudien in COX-1- (1eqg), COX-2- (1cx2) und in COX-1 mutierte COX-2-Kristallstrukturen (1cx2) führen zu einer kritischen Bewertung des folgenden Ansatzes: Es ist nicht unbedingt sinnvoll zuerst Strukturen mit dem Computer zu entwerfen und zu modeln und sie erst dann zu synthetisieren und in Enzym- oder Zellassays zu testen. Die Begründung dafür liegt in der Schwierigkeit einschätzen zu können, wie nah das gewählte Modell der Wirklichkeit ist. In den durchgeführten Dockingstudien konnte der sehr große Einfluss des kokristallisierten Liganden in der als Grundlage dienenden Kristallstruktur auf die Dockingergebnisse gezeigt werden. Durch einen zu kleinen kokristallisierten Liganden in der COX-1-Bindungstasche wurden als Ergebnis der Dockingstudie alle Verbindungen als nicht potent eingestuft, obwohl diese zum Teil im Enzymtestsystem wirksam waren. Dies konnte mit den Mutationsversuchen ausgeglichen werden. rnDeshalb kann man aus diesen Ergebnissen als Fazit ziehen, dass eine Strategie, Strukturen zu synthetisieren, in vitro zu testen und dabei die Strukturentwicklung mit Molecular Modelling Studien zu unterstützen, die Methode der Wahl darstellt.rn