Ciljevi

Sveukupni cilj istraživanja je pridonijeti razjašnjavanju uloge biomolekulske fleksibilnosti u velikom rasponu na skalama vremena i veličine i tako poboljšati razumijevanje odabranih bioloških procesa i unaprijediti njihov konceptualni okvir.

Usporedno s time, ovim projektom želimo sačuvati razvojni impuls u području računalnih bioznanosti na IRB-u te održati znanstvenu izvrsnost i međunarodnu prepoznatljivost projektnog tima.

Zadaci

Za ostvarenje sveukupnog cilja postavljeni su konkretni zadaci, grupirani u ove radne pakete.

WP1 – Peptidi i spektroskopija

U sustavima s malim peptidima razjasnit ćemo prirodu dinamike u pobuđenim stanjima i njenu povezanost s molekulskom fleksibilnošću (Zadatak 1.1). S tim je usko povezan Zadatak 1.2 u kojem se istražuje veza između osnovnog stanja strukturnog ansambla fleksibilnih peptida i njihovog spektra cirkularnog dikroizma (CD) te razvija moguća primjena za intramolekulske probe.

WP2 – Proteinska struktura i fleksibilnost

U ovom paketu promatramo veće sustave i produbljujemo razumijevanje molekulske fleksibilnosti u cijelim proteinima. Ključna metoda u tom pogledu je H/D izmjena (HDX). Razvijamo robusnu matematičku analizu podataka iz HDX za pouzdanije mjerenje molekulske fleksibilnosti u ovim i sličnim sustavima (Zadatak 2.1).

WP3 – Transformacije enzima

Na još višoj razini složenosti, proučavamo razne aspekte odnosa između fleksibilnosti i kemijskih transformacija, posebno u kontekstu enzimskih funkcija. Piruvat-format-lijaza služi nam kao model za objašnjavanje utjecaja kemijskih promjena u aktivnom mjestu na molekulsku fleksibilnost (Zadatak 3.1). Upotrijebit ćemo sustave GDH za utvrđivanje razlika u fleksibilnostima između porodica mutaza i eliminaza u B12-ovisnim i B12-neovisnim enzimima. Redukcija ribonukleotida upotrijebit će se za istraživanje molekulske fleksibilnosti u kontekstu kemijske evolucije (Zadatak 3.2). Konačno ćemo istražiti fotoizomerizaciju retinala da bismo povezali dinamiku pobuđenih stanja s molekulskom fleksibilnošću osnovnog stanja (Zadatak 3.3).