Abteilung Biophysik

Forschung

Die Abteilung bearbeitet molekulare Prozesse biologischer Funktionen und deren physikalisch chemischen Eigenschaften, durch die Radionuklide biologische Funktionen beeinflussen oder inhibieren können. Die Aktivitäten tragen bei zu den Forschungsbereichen Nukleare Sicherheitsforschung und Krebsforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft bei. Im Fokus stehen insbesondere:

  • Struktur und Dynamik von Biomembranen
  • Konformationsänderungen in Membranproteinen
  • Interaktionen von Metallen und Radionukliden mit Biomolekülen
  • Einfluss von Metallen und Radionukliden auf den Stoffwechsel von Mikroorganismen

Lehre

Die Abteilung Biophysik ist an der Dresden International Graduate School for Biomedicine and Bioengineering (DIGS-BB) beteiligt, die von der Exzellenzinitiative der Bundesregierung und des Freistaates Sachsen gefördert wird.

Praktika zur Molekularen Spektroskopie und Kalorimetrie werden jährlich durchgeführt.
Die folgenden Vorlesungen werden an der Technischen Universität Dresden gehalten und sind für die Spezialisierung für das Masterstudium "Weiche kondensierte Materie und Biologische Physik" wählbar.

  • Biological Thermodynamics (Englisch, Sommersemester)
  • Biophysikalische Methoden (Deutsch, Wintersemester)

Im Rahmen des BIOTEC-Master Programs werden folgende Seminarvorlesungen angeboten:

  • Vibrational Spectroscopy (English)
  • Absorption and Fluorescence Spectroscopy (English)

Experimentelle Methoden

  • Fourier Transform Infrarot-Spektroskopie
  • Circulardichroismus
  • Statische und zeitaufgelöste Fluoreszenz-Spektroskopie
  • Kalorimetrie
  • Massenspektroskopie

Neuste Publikation

Synthesis of two methylolanthanin derivatives and the investigation of their lanthanide and iron binding capabilities

Mertens, M. W.; Hügel, S. L.; Hagen, O.; Gutenthaler-Tietze, S. M.; Weis, P.; Drobot, B.; Daumann, L. J.

Abstract

Lanthanides (Lns) have recently been recognized as essential cofactors for certain bacterial enzymes, such as the methanol dehydrogenase (MDH), yet their poor bioavailability under physiological conditions has long suggested the existence of Ln-binding metallophores termed lanthanophores. In this context methylolanthanin (MLL), a chelator which is potentially involved in Ln-uptake of methylotrophic bacteria, was recently isolated and characterized. Herein we synthesized, two novel MLL derivatives, ortho- and meta-MLL, for comparative studies in order to gain a deeper insight into the unusual 4-hydroxy benzoate moiety of native para-MLL. For this we implemented UV-vis titrations, time-resolved laser-induced fluorescence spectroscopy (TRLFS) and ion mobility spectrometry-mass spectrometry (IMS-MS) complemented by density functional theory (DFT) calculations to investigate metal-binding behavior in both solution and gas phase to trivalent Lns. As our binding studies revealed that both artificial chelators tend to precipitate Lns similarly to the native para-MLL under biologically relevant conditions (pH 6.0), rather than solubilizing them, the solubility products of their Eu3+ complexes were determined. Due to structural resemblance of the MLL derivatives to the siderophore rhodopetrobactin B (RPB B), we also investigated iron binding. In this regard ortho-MLL stood out in our analysis and showed a distinctly different binding behavior than the other two derivatives.

Verknüpfte Publikationen

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-43584

Mehr Publikationen

Team

Leitung

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Dr. Björn Drobot801/P3022978
b.drobotAthzdr.de

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Dr. Lisa Nucke801/P3033375
l.nuckeAthzdr.de
Prof. Dr. Satoru Tsushima801/P3022978
s.tsushimaAthzdr.de

Physikalische Chemie der Biomolekularen Kondensate

Leitung

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Dr. Ellen Adams801/P3012911
e.adamsAthzdr.de

Mitarbeiter

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Likhitha Chakra Priya Pulibandla801/P3033375
l.pulibandlaAthzdr.de
Manthan Rajm.rajAthzdr.de