Forskningsprojekt i Kamerlins grupp

Vår grupp har många forskningsintressen som alla fokuserar på att använda beräkningsbiokemi för att förstå den kemiska grunden för komplexa biologiska problem. Detta spänner över en rad problem från att förstå grundläggande kemisk reaktivitet till att förstå de fysikalisk-kemiska parametrarna som möjliggör utveckling av nya enzymfunktioner. Aktuella projekt i forskargruppen inkluderar studier av betydelsen av ligand-reglerade konformationsförändringar vid enzymkatalys, protein-DNA-igenkänning, DNA-korrekturläsning och reparation, enzymevolution, GTPas-reglering, det dynamiska beteendet hos oordnade peptider, samt utveckling av nya metoder för beräkningsenzymologi.

Fosfat- och sulfatkemi

Fosfatesterhydrolys är en av de mest fundamentala kemiska reaktionerna i levande celler och är inblandad i en rad processer från signal- och energiomvandling till DNA-, RNA- och proteinsyntes. Därför har fosforylöverföringsreaktioner varit föremål för flera årtionden av intensiva experimentella beräkningsstudier. Trots detta förblir den exakta mekanismen för hydrolys av fosfatestrar kontroversiell. En del av utmaningen ligger i det faktum att fosfatesterhydrolys kan ske genom flera olika mekanismer och det är omöjligt att skilja mellan dessa på ett slutgiltigt och entydigt sätt med hjälp av enbart experimentella metoder. Ett av våra centrala forskningsintressen är tillämpning av teoretisk fysikalisk organisk kemi inom beräkningsenzymologi, med särskilt fokus på enzym-katalyserade fosforyl- och sulfurylöverföringsreaktioner. Genom att försöka kartlägga katalytisk promiskuitet bland fosfotransferaser hoppas vi kunna öka vår förståelse för hur enzymevolution går till och hur processen kan manipuleras.

Enzymkatalyserad asymmetrisk syntes

De senaste åren har det utvecklats ett ökat intresse för enzymer i rollen som katalysatorer och då särskilt enzymer som selektivt kan katalysera reaktioner av bioteknisk och industriell betydelse. Dessa enzymer har stor betydelse för produktion av optiskt rena kemikalier och läkemedel. Vi arbetar med ett antal sådana enzymer och utvecklar beräkningsmetoder för att studera både deras selektivitet samt konstgjord enzymdesign.

Övriga projekt

Förutom enzymologi har vår grupp ett antal andra biokemiska intressen, inklusive påverkan av epigenetiska modifieringar av DNA på DNA-struktur och dynamik, metall-amyloid-interaktioner, GTP-hydrolys och modellering av långväga informationsutbyte i biologiska system.