Forskningsprojekt i Sebastian Westenhoffs grupp

Vi är en multidisciplinär forskningsgrupp inom dynamisk strukturbiologi. Vi använder oss av tidsupplöst kristallografi, single-particle cryo-EM, spektroskopi och datorsimuleringar för att studera dynamiken och strukturen av enzymer medan de utför sina funktioner.

Fotoaktiva proteiner

En av de viktigaste miljöfaktorerna för levande organismer är ljus. Växter, svampar och bakterier känner av och reagerar på olika ljusförhållanden i sin omgivning med hjälp av olika sorters fotoreceptorer. Fotoaktiva protein har många potentiella användningsområden och genom en ökad förståelse för hur dessa proteiner fungerar hoppas vi kunna bidra till utveckling och optimering av nya tillämpningar.

För tillfället undersöker vi fotoreceptorn fytokrom, som absorberar ljus vid röda våglängder. Proteinets biologiska roll varierar beroende på organism. I till exempel växter har fytokrom stor inverkan på groningen av fröer och dess tillväxt. Vi studerar också det DNA-reparerande enzymet fotolyas. Detta enzym aktiveras av nära UV/blått ljus och reparerar DNA-skador som har orsakats av ultraviolett ljus. Fotolyas återfinns i en mängd av organismer, allt från bakterier till växter och djur. 

Fytokromer - fotoreceptorer

Vårt mål är att förstå den intracellulära signalmekanismen som gör att receptorn går från det belysta aktiva tillståndet till det obelysta inaktiva tillståndet. Användning av tidsupplöst kristallografi ger upphov till molekylära filmer av konfigurationsändringar som kan användas för att identifiera och kartlägga rörelser hos betydelsefulla strukturella motiv i receptorn.

Vi är inte enbart intresserade av dynamiken inuti kristaller utan även i en mer naturlig miljö som speglar förhållandena inuti celler. Genom att använda oss av NMR kan vi validera fynden vi gör inuti kristaller och reda ut receptorns sanna dynamik.

Vår grupp har nyligen lagt till Cryo-EM i vår arsenal av metoder. Cryo-EM låter oss lösa strukturer snabbt, effektivt och minskar behovet av att kristallisera proteinet först.

Fotolyas - fotoaktiverad DNA-reparation

Vi undersöker DNA-reparationsmekanismen hos fotolyas genom tidsupplöst kristallografi. Genom att generera ögonblicksbilder av processen kan vi identifiera betydelsefulla interaktioner och upptäcka mekanismerna bakom den. Vi tror att ökad förståelse för denna process kommer öppna upp möjligheterna till framtida tillämpningar av enzymet.

Senast uppdaterad: 2022-08-25