Biokemi och strukturbiologi
Forskargrupperna inom biokemi och strukturbiologi studerar proteiners struktur, funktion och dynamik samt cellulära strukturer. Tillsammans utgör grupperna en världsledande forskningsmiljö och bidrar starkt till Göteborgs universitets topprankning inom life science.
Forskningsområden
Våra viktigaste forskningsområden är
- Dynamiska proteinkomplex
- Eukaryota flageller
- Fotoaktiverade system
- Läkemedelsutveckling
- Membranproteiner
- Ostrukturerade proteiner
- Utveckling av nya metoder för strukturbestämning av biomolekyler.
Våra forskargrupper har expertis och använder tekniker inom en mängd biofysikaliska metoder så som röntgenkristallografi, NMR, EPR, kryoelektrontomografi och beräkningskemi. Ett styrkeområde inom flera grupper är tidsupplösta strukturstudier.
Forskningsmål
Vår forskning bidrar till
- Att bättre förstå sambandet mellan struktur, funktion och dynamik i det cellulära maskineriet
- Att utveckla nya och innovativa metoder för produktion och karaktärisering av biomolekyler
- Att utveckla nya läkemedel mot exempelvis cancer och patogena bakterier.
Samarbeten och forskningsbidrag
Våra forskare har omfattande samarbeten och nätverk, både nationellt och internationellt. Lokalt har vi gemensamma projekt med Chalmers tekniska högskola och Sahlgrenska akademin. Vi samverkar även med industrin, exempelvis i form av en samverkansdoktorand som delar sin tid mellan institutionen och AstraZeneca.
Flera av våra grupper utför experiment på forskningsanläggningar runt om i världen. Vi har väldigt nära samarbete med den svenska synkrotronen MAX IV liksom täta interaktioner med Svenskt NMR centrum och SciLifeLab.
Våra forskargrupper är ytterst framgångsrika i att attrahera externfinansiering och har tilldelats flera prestigefyllda forskningsanslag, bland annat två European Research Council bidrag, tre Wallenberg Fellow/Scholar/Molecular Medicine bidrag och ett anslag från Vetenskapsrådet (Rådsprofessor).
Gisela Brändén, professor i membranproteiners struktur, funktion och dynamik
Utveckling av metoder för tidsupplösta strukturstudier med hjälp av synkrotron- och XFEL-strålning, främst av membranproteiner inblandade i energiutvinning i cellen. Strukturbaserad läkemedelsdesign för att ta fram nya antibiotika.
Björn Burmann, universitetslektor i biofysik
Björn Burmann studerar makromolekylära protein-maskiner med hjälp av kärnspinresonans (NMR) för att uttyda dynamik och strukturella förändringar som styr essentiella cellulära funktioner.
Leif Eriksson, professor i fysikalisk kemi
Datorbaserad modellering av proteinstrukturer, enzymatiska mekanismer, protein-protein-växelverkan och utveckling av nya läkemedel, framför allt inom cancer och antibiotika.
Örjan Hansson, universitetslektor i molekylär biofysik
Örjan Hansson studerar elektronöverföringsreaktioner i fotosyntesen och kopparinnehållande proteiner med hjälp av EPR-spektroskopi. Han forskar även inom utbildningsvetenskap, speciellt hur science-centra kan användas i utbildningen av lärare i naturvetenskapliga ämnen.
Kristina Hedfalk, universitetslektor i biokemi
Ökad kunskap om struktur och funktion hos membranproteiner, nyckelsystem i alla celler, kräver proteinuttryck och stabil produktion i lämplig värdorganism.
Johanna Höög, universitetslektor i cellbiologi
Johanna Höögs forskningsgrupp fokuserar på cellulär elektronmikroskopi, speciellt kryoelektrontomografi. Gruppen gör 3D rekonstruktioner av eukaryotiska flageller, till exempel mänskliga spermiesvansar, för att upptäcka deras detaljerade struktur.
Gergely Katona, professor i biokemi
Studier av terahertz-dynamik i biomolekyler. Framförallt fokuserar gruppen på energi- och informationsöverföring och dito lagring, förmedlad av fononer i biologiska miljöer.
Göran Karlsson, universitetslektor
Julia Morud Lekholm, biträdande universitetslektor i molekylär neurobiologi
Julia Morud Lekholm studerar hur jonkanaler styr informationsflöden i nervsystem genom beteendestudier i nematoden C. elegans, samt med biokemiska och biofysikaliska tekniker för funktionella proteinstudier.
Richard Neutze, professor
Richard Neutzes forskargrupp utvecklar innovativa metoder för tidsupplöst seriell kristallografi för att studera konformationsförändringar i membranproteiner. Gruppen använder synkrotron- och XFEL-röntgenstrålning i sitt arbete.
Vladislav Orekhov, professor i kärnmagnetresonans (NMR) spektroskopi
Utveckling av metoder för biomolekylär NMR: snabb datainsamling och signalbehandling med komprimerad avkänning, icke-strukturerade proteiner, låg-besatta och kortlivade tillstånd i proteiner.
Forskningen i biokemi och strukturbiologi bidrar på många olika sätt till en hållbar utveckling. Vi arbetar bland annat med
Ingen hunger
Fytokromer är ljuskänsliga proteiner i växter och bakterier. Våra forskare studerar dess struktur och därmed i detalj hur de fungerar. Vidareutveckling av vår forskning skulle i framtiden kunna användas för att ta fram växter med specifika egenskaper, till exempel för att effektivisera odlingen av grödor.
God hälsa och välbefinnande
Flera projekt undersöker orsakerna till utveckling av cancer, bakteriella resistens-mekanismer och neurodegenerativa sjukdomar såsom demens. Med hjälp av strukturbaserad läkemedelsdesign tar vi fram nya potentiella läkemedelskandidater. Vi skapar även prediktiva modeller av biomolekyler som kan vara ett hjälpmedel för diagnostik, ge insikt i orsakerna bakom olika sjukdomar och assistera vid läkemedelsutveckling.
Jämställdhet
Ofta är fertilitetsproblem förknippade med kvinnlig reproduktiv hälsa. Vår forskning på humana spermiesvansars struktur ger ny kunskap och en bredare syn på fertilitetsproblematiken.
Rent vatten och sanitet för alla
Vår forskning ger ökad förståelse för överföring av virulens-gener hos bakterien Vibrio cholera för att mer effektivt kunna avlägsna den ur dricksvatten. Vi forskar också på aquaporiner, proteiner som fungerar som vattenfilter i cellerna, vilka kan isoleras och användas i vattenfiltreringsanordningar.
Hållbar energi för alla
I framtiden kan artificiella biologiska system potentiellt minska energiförbrukningen inom industrin. Våra studier av fotosyntesen bidrar till grundläggande förståelse för effektiv energiproduktion.
Hållbar industri, innovationer och infrastruktur
Exempel från vår forskning inom läkemedelsdesign har kommersialiserats och kan leda till utveckling av framtida läkemedel.