Hoppa direkt till innehållet

Information till studenter och medarbetare med anledning av covid-19 (Uppdaterad: 15 april 2021)

printicon
Publicerad: 12 dec, 2011

Ny analysmetodik för att bestämma makromolekylers struktur

NYHET Oleg Opanasyuk har utvecklat en ny metod för att analysera komplexa spektroskopiska data. Metodiken presenterar han i sin avhandling, vilken han försvarar vid Umeå universitet fredag 16 december.

I studier av biologiska makromolekylers tredimensionella uppbyggnad och funktion, främst proteiner, används traditionellt NMR-spektroskopi och röntgendiffraktion. Inom ett pågående projekt på kemiska institutionen vid Umeå universitet utvecklar forskare en ny fluorescensspektroskopisk metod som också ger sådan molekylär information. De traditionella metoderna har vissa begränsningar som den nya metoden kringgår. Uppmätta fluorescensspektroskopiska data innehåller den intressanta strukturinformationen, men kan bara erhållas via omfattande dataanalyser.

Oleg Opanasyuks avhandlingsarbete handlar om hur man effektivt kan ”vaska” fram denna strukturinformation.

En för arbetet central fysikalisk process är s.k. strålningslös elektronisk energitransport mellan två färgämnesmolekyler, vars hastighet beror av deras inbördes avstånd och orientering. Experimentellt exciteras molekylerna med laserljus och den utsända fluorescensstrålningens intensitet och polarisation bestäms.

I konventionella fluorescensexperiment absorberas endast en ljusfoton av ett färgämne. Oleg Opansyuk visar dock att man med både en- och två-fotonsexcitation kan få oberoende information om en makromolekyls struktur. Han har undersökt en och samma makromolekyl på de två sätten och visat hur data kan kombineras i en övergripande analys, vilket ger tillförlitligare resultat.

Analysförfarandet baseras på att Oleg Opansyuk har utvidgat den så kallade Försterteorin, så att även molekylrörelser som påverkar energitransporten beaktas. För att tillämpa den utvidgade teorin krävs Brownsk dynamik- och Monte Carlo- simulering, vilket gör det möjligt att beskriva fluorescerande molekylers begränsade rörlighet i makromolekyler.

Den utvecklade analysmetoden har Oleg Opanasyuk testat på två olika sätt. För det första genom att tillverka syntetiska experimentella data, för vilka all molekylär information väljs och är känd, som ett slags facit. Sedan har han, med hjälp av den utvecklade metoden, analyserat dessa data för att undersöka med vilken precision den molekylära informationen kan bestämmas.

För det andra har Oleg Opanasyuk uppmätt experimentella data för en väldefinierad makromolekyl som innehåller två identiska och fluorescerande molekylgrupper. Molekylen bis-(9-antrylmetylfosfonat) bisteroid har syntetiserats för detta ändamål.

– Min metod visar att kombinationen av teori och datorberäkning ger fysikaliskt rimliga värden på intermolekylära avstånd och orienteringar för denna molekyl. Det känns som att vi är en bra metod på spåren!, säger Oleg Opanasyuk.

Om disputationen:

Fredagen den 16 december försvarar Oleg Opanasyuk, kemiska institutionen, sin avhandling med titeln A new approach to the analyses of fluorescence depolarisation experiments in the precence of electronic energy transport. Svensk titel: Fluorescensdepolarisationsexperiment och elektronisk energitransport – en ny analysmetodik.Disputationen äger rum kl. 10:00 i sal KB3A9, KBC-huset.
Fakultetsopponent är professor Yehudi K. Levine, Section for Computatinal Biophysics, Debye Institute of Physics and Astronomy, University of Utrecht, the Netherlands

Läs hela eller delar av handlingen på:

http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-50050

För ytterligare information, kontakta gärna:

Oleg Opanayik, kemiska institutionen (In English)Telefon: 090-786 63 43
E-post: oleg.opanasyuk@chem.umu.se
Pressbild:

Redaktör: Ingrid Söderbergh