Forskningsprojekt Kartläggning av dynamiska heterogeniteter med nya koherenta röntgenkällor
Under nedkylning uppstår dynamiska heterogeniteter (DyHes) i vätskor. På atomskala förväntas DyHes vara vanliga och spela en betydande roll inom många vetenskapsområden.
I vatten visar simuleringar att DyHes är störst runt 220 K. Denna temperatur beror dock på vilken modell som används och det har varit svårt att experimentellt mäta dynamiken i rent flytande vatten vid denna temperatur på grund av frysning. Intressant nog inträffar vid samma temperatur den så kallade "glasövergången" för proteiner. Vid denna temperatur förlorar många proteiner sin konformationella flexibilitet och biologiska funktion. Beror denna övergång på proteinrörelsens inneboende temperaturberoende eller dikteras den av DyHes i de omgivande vattenmolekylerna?
Detta projekt syftar till att experimentellt avslöja DyHes i prototyper av glasbildare, vattenlösningar och hydrerad proteindynamik. Syftet är att lösa den långvariga frågan om ursprunget till proteinernas "glasövergång", vilket kommer att få stora konsekvenser för förståelsen av enzymatisk aktivitet och proteinveckning. I experimenten används nya koherenta röntgendiffraktionstekniker i nya röntgenkällor, t.ex. den svenska synkrotronen MAX IV och den europeiska frielektronlasern för röntgenstrålning, som först nyligen blivit tillgängliga. Den långsiktiga effekten av de föreslagna undersökningarna är därför att utbilda forskare i att använda denna nya teknik.
Projektmedlemmar
Projektansvariga
Foivos Perakis
Biträdande lektor