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Biophysik

Nanoskopische Untersuchung eines einzelnen Proteins, AG Heberle

Nanoskopische Untersuchung eines einzelnen Proteins, AG Heberle

In der Biophysik beschreiben wir physikalische Prozesse in biologischen Systemen und decken die Funktion von biologischen Makromolekülen auf.

Wir arbeiten an der Schnittstelle zwischen belebter und unbelebter Welt und wollen fundamentale Prozesse und die Grundlage des Lebens beschreiben.

Wir lernen von der Natur, damit als Beispiel neue Nanomaterialien für Solarenergiegewinnung hergestellt oder vorhandene Biomaterialien für neue technische Lösungen genutzt werden können.

Forschungsfokus

In der Biophysik, als eine unser tragenden Forschungsthemen an unserem Fachbereich, untersuchen wir auf molekularer Ebene die Funktion biologisch relevanter Makromoleküle. Proteine, zum Beispiel, sind faszinierende molekulare Maschinen auf Nanometerskala, die grundlegende Aufgaben in lebenden Organismen wie biologische Energiekonversion, Katalyse oder auch die zelluläre Signalleitung ausführen.

Um die Funktion der Proteine im mikroskopischen Detail verstehen zu können, sind Kenntnisse ihrer Struktur, ihrer zeitlichen Dynamik und ihrer Wechselwirkung mit der Umgebung notwendig. Die biophysikalischen Forschungsgruppen unseres Fachbereichs verwenden ein breites Portfolio der modernen molekularen Biophysik wie Kristallografie, Spektroskopie und molekulardynamische Rechnungen, um die Funktion von Biomakro­molekülen zu erforschen. Dabei werden die experimentellen und theoretischen Techniken hinsichtlich räumlicher und zeitlicher Auflösung sowie Sensitivität weiter verbessert.

Konkrete biophysikalische Forschungsfragestellungen am Fachbereich schließen Struktur, Dynamik und Steuerung von Fotorezeptoren, Kanälen und Transportern sowie Mechanismen der Signalleitung, Konformationsschalten, Elektronen- und Protonentransfer ein.

Unsere Untersuchungsmethoden

  • Schwingungsspektroskopie (FT-IR und Raman)
  • Röntgenspektroskopie
  • Ultraschnelle Anrege-Abfrage-Spektroskopie
  • Elektronenspinresonanz- und Einzelmolekülspektroskopie
  • Molekulardynamik-Simulationen
  • Quantenchemische Berechnungen

Sonderforschungsbereich 1078 - Proteinfunktion durch Protonierungsdynamik

Wir arbeiten daran, die Steuerung komplexer Proteinfunktionen durch Protonierungsdynamik zu entschlüsseln. Der SFB umfasst 17 Forschungsprojekte, die von 22 wissenschaftlichen Experten aus Physik, Chemie und Biologie geleitet werden.

Ausgründung - Humedics

Aus einer Forschungsidee entwickelte sich eine praktische Anwendung für den medizinischen Bereich. Das ausgegründete Unternehmen ist seit 10 Jahren erfolgreich auf dem Markt.

For physicists affected by the war in Ukraine