Ljus avslöjar strukturförändringar i proteiner
Med fördel kan vi använda ljus för att bestämma avstånd inom stora molekyler, såsom exempelvis proteiner. Metoden är så känslig att mycket små förändringar i avstånd kan upptäckas.
Proteiner finns i alla organismer och deltar i praktiskt taget alla processer i cellerna. Den specifika tredimensionella strukturen som ett protein veckas till är avgörande för dess funktion. Om strukturen ändras påverkas därför funktionen. Vissa sjukdomar är förknippade med fel-veckningar av proteiner som leder till att de ”klumpar ihop sig” (till exempel Alzheimers, Parkinsons och Huntingtons sjukdom). För att försöka förstå felveckning är det därför viktigt att studera proteiners struktur och funktion.
Genom att mäta avståndet mellan två molekylgrupper inom ett protein kan man direkt erhålla information om strukturförändringar under olika betingelser.
Therese Mikaelsson visar med sin metod att proteiner i utspädda lösningar, som vanligtvis används i biokemiska experiment, kan anta en mer utbredd struktur än de som befinner sig i en trång och mer cell-liknande miljö. Effekten av de olika miljöerna påverkar dock inte alla proteiner på samma sätt, utan verkar också bero på uppbyggnaden av proteinerna.
– Jag har också använt metoden för att undersöka två varianter av ett protein, där den ena varianten är stabil vid mycket högre temperaturer än den andra. Den temperaturtåliga varianten uppvisar ett mer kompakt uppveckat tillstånd, vilket kanske kan vara till intresse för hur man i framtiden ska designa enzymer, biologiska katalysatorer, så att de fungerar över bredare temperaturintervall.
Fluorescensspektroskopi är i dag en av de vanligaste experimentella teknikerna inom biovetenskapen. I avhandlingsarbetet har Therese Mikaelsson använt denna teknik för att mäta avståndet mellan två molekyler som absorberar ljus. En av molekylerna (donorn) absorberar ljus och överför sedan den energin till den andra molekylen (acceptorn). Genom att mäta hur fort energiöverföring sker, kan avståndet mellan donorn och acceptorn beräknas. Processen kallas elektronisk energiöverföring och en del av avhandlingen avser att utveckla den tidskrävande analys som behövs för att uppnå tillförlitliga resultat.
Om disputationen:
Fredagen den 4 april försvarar Therese Mikaelsson, kemiska institutionen, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Electronic Energy Migration/Transfer as a Tool to Explore Biomacromolecular Structures. Svensk titel: Elektronisk energiöverföring/migrering som ett verktyg för att utforska strukturen hos biomakromolekyler. Disputationen äger rum kl 09.00 i Stora hörsalen, KB3B1, KBC-huset. Fakultetsopponent är Professor Kristine Kilså, Sveriges lantbruksuniversitet. Avhandlingen försvaras på engelska.
Avhandlingen är publicerad digitalt
