Polariserad ljusspektroskopi och elektronisk energitransport tillämpad inom biovetenskaper
Forskningsprojekt
Projektet avser att utveckla och tillämpa nya ljusspektroskopiska metoder i studiet av biologiska makromolekylers tredimensionella struktur och funktion, särskilt proteiners.
Inom projektet bedrivs teoretisk och experimentell forskning som grundar sig på att elektronisk energi kan överföras mellan två kemiskt olika, såväl som identiska fluorescerande molekyler. Från dessa data är det möjligt att beräkna avståndet mellan de molekylgrupper där energiöverföring sker.
笔谤辞箩别办迟枚惫别谤蝉颈办迟
Projektperiod:
2008-05-05 鈥
2010-12-31
Medverkande institutioner och enheter vid Ume氓 universitet
Strukturinformation om proteiner som inb枚rdes bildar regelbundna superstrukturer 盲r ett annat omr氓de d盲r vi nyligen lyckats till盲mpa och analysera fluorescensspektroskopiska experiment. Aktin som bl.a. ing氓r i muskelfunktionen 盲r ett v盲lk盲nt protein som bildar icke-kovalenta proteinpolymerer, s.k. filament枚st (F) aktin. I en studie som r枚r strukturen hos F-aktin finner vi att monomererna 盲r inb枚rdes arrangerade s氓 att de bildar en dubbelhelix. Ett annat viktigt och intressant resultat 盲r det visar sig vara m枚jligt att best盲mma aktinmonomerens orientering i helixstrukturen. Eftersom energi枚verf枚ring sker mellan ett flertal m盲rkta aktinmonomerer som slumpm盲ssigt f枚rekommer i strukturen 盲r en kvantitativ analys av fluorescensdata mycket komplicerad. Detta har vi l枚st med hj盲lp av en nyligen utvecklad metod som baseras p氓 en 鈥漡enetisk algoritm鈥 i kombination med Monte Carlo och Brownsk dynamiksimulering. Detta f枚refaller kunna bli ett kraftfullt verktyg i analysen av fluorescensdata som uppm盲tts f枚r komplexa system. Icke-kovalenta proteinpolymerer manifesteras bl.a. i ett flertal amyloidsjukdomar (Skellefte氓sjukan, Alzheimers och Creutzfeldt-Jakobs, galnakosjukan (BSE) och liknande sjukdomar), men ocks氓 i samband med vissa toxiners och tubuliners funktioner.
I en vidare till盲mpning av elektronisk energitransport mellan fluorescerande molekyler s枚ker vi utveckla kliniska metoder f枚r behandling av olika typer av starrsjukdomar, samt att konstruera molekyl盲ra system f枚r f枚rst盲rkt fluorescensdetektion av biomolekyler, genom att nyttja fotofysikaliska/kemiska principer. Fenomenet energif枚rflyttning nyttjas ocks氓 i ett projekt som avser att f枚rb盲ttra nuvarande metoder f枚r gen/DNA-sekvensering.