Hoppa till huvudinnehåll
Göteborgs universitet
Bild
Mikrometersmå kristaller av membranproteinet cytokrom oxidas.
Foto: Cecilia Safari

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).

Forskargrupper

Gisela Brändén, universitetslektor 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.

Mer information om Gisela Brändén
 

Björn Burmann, biträdande 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.

Mer information om Björn Burmann

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.

Mer information om Leif Eriksson

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.

Mer information om Örjan Hansson

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.

Mer information om Kristina Hedfalk

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.

Mer information om Johanna Höög

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.

Mer information om Gergely Katona

Göran Karlsson, universitetslektor

Michal Maj, forskarassistent i biofysikalisk kemi

Forskningen kombinerar ultrasnabb laserspektroskopi och strukturell bioteknik för att undersöka det molekylära ursprunget till amyloidsjukdomar, med särskilt fokus på typ II-diabetes och Alzheimers sjukdom.

Mer information om Michal Maj

Richard Neutze, professor

Mer information om Richard Neutze

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.

Mer information om Vladislav Orekhov

Anna Reymer, forskare i molekylär beräkningsbiofysik

Med hjälp av beräkningsverktyg, från klassisk molekylär dynamik till bioinformatik och maskininlärning, studerar Reymer-teamet regleringsmekanismer för DNA-transkription och genuttryck i eukaryoter.

Mer information om Anna Reymer

Sebastian Westenhoff, professor i biofysikalisk kemi

Sebastian Westenhoffs mål är att visualisera kemiska och biologiska reaktioner. Hans grupp utvecklar spektroskopiska metoder och tidsupplöst röntgenspridning för att kunna 'filma' strukturförändringar på atomnivå.

Mer information om Sebastian Westenhoff

Forskning för hållbar utveckling

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.