Forskningsprojekt i Yasmin Binti Shamsudins grupp

Vi använder datorbaserad modellering och simuleringar för att försöka förstå vilka molekylära mekanismer och interaktioner mellan ligander och protein som driver bindning, hämning och katalys. Du kan läsa mer om våra pågående forskningsprojekt nedan. 

Betalaktamaser, antibiotika och hämmare

Antibiotikaresistens är ett av de största hälsoproblemen i världen. Ungefär 1.3 miljoner dödsfall orsakades direkt av antibiotikaresistens 2019, och 5 miljoner dödsfall var kopplade till resistenta bakterier.

En av anledningarna till antibiotikaresistens är betalaktmaser som är enzymer som bryter ner antibiotika. Vi tittar på hur betalaktamasernas struktur förändrats under deras evolution och hur detta påverkar deras dynamik och funktion. Vi är också intresserade av att förstå hur olika strukturelement och funktionella grupper i antibiotika och betalaktamashämmare påverkar inbindning och funktionalitet i olika klasser av betalaktamaser.

Elektriska fält och katalys i biomolekyler

Elektriska fält är en av drivkrafterna i enzymatisk katalys. Genom en kombinerad experimentell och datorbaserad metod går det att beräkna elektriska fält projicerade på en funktionell grupp. Vi försöker utveckla en ny helt datorbaserad metod för att med hög noggrannhet kunna förutsäga elektriska fält i biologiska system. I samarbete med en experimentell grupp tittar vi på hur riktade mutationer i enzymer påverkar deras dynamik och interaktioner med ligander. Målet är att se om vi kan förutsäga och förklara skillnaderna i enzymernas beteende och katalyshastigheter.

Proteindesign

Genom klassisk proteindesign skapas stora mängder proteiner med slumpmässiga mutationer. Då de flesta nya proteiner inte uppvisar någon förbättring slängs de, vilket leder till onödigt kemiskt och biologiskt avfall. De få proteiner som visar potential behålls och genomgår nya mutationer tills optimering sker. Även om man genom denna process kan hitta förbättrade proteiner så ökar den inte vår förståelse för vilka egenskaper det är som gör att proteinet blev bättre.

Genom modellering och datorsimuleringar kan vi få en uppfattning om hur proteiner beter sig över tid och hur de interagerar med andra molekyler. Våra samarbetspartners gör högre teoretiska beräkningar eller molekylärbiologiska och biofysikalisk-kemiska experiment för att validera våra modeller och testa våra prediktioner. Med validerade modeller kan vi göra säkrare prediktioner om hur liknande proteiner kommer att bete sig och detta kan leda till billigare, snabbare och mer miljövänlig design av nya proteiner med specifik funktionalitet som kan användas inom medicin och bioteknik.

Senast uppdaterad: 2022-01-31