Biofüüsika labor
Biofüüsika labor
W. Ostwaldi 1, 50411 Tartu D korpus, 1. korrus Töötajate kontaktid |
Uurime kuidas looduslikest või geneetiliselt modifitseeritud bakteritest eraldatud fotosünteesivad pigment-valk-kompleksid „töötavad“, kuidas on omavahel seotud nende ehitus ja talitlus ning kuidas välistingimused, nagu temperatuur, rõhk ning lahuse keemiline koostis nende omadusi ja talitlust mõjutavad. Heaks näiteks on pildil olev purpurbakteri Rhodopseudomonas acidophila perifeerne antennikompleks LH2, mis on väga efektiivne päikese valguse energia salvestaja ja edasiandja energiatasemete sobiva paiknemise tõttu.
Katselises uurimistöös kasutame erinevaid spektroskoopia meetodeid, mis katavad laia spektraalpiirkonna alates ultravioletist (valkude spektrid) kuni lähedase infrapunaseni (pigmentide spektrid). Lisaks neeldumis-, fluorestsentsi ja tsirkulaarse dikroismi spektroskoopiale kombineerituna vajadusel mikroskoopiaga kasutame ka laseritel põhinevaid kõrglahutus-selektiivspektroskoopiat ning pikosekundlise aeglahutusega spektroskoopiat. Teemantalasitega rõhurakk võimaldab rakendada kuni 50 kbar'st hüdrostaatilist rõhku ning heelium krüostaat jahtutada objekte temperatuurini kuni 10 K.
Katsete tulemusi tõlgendame ergastuse ja elektronide ülekande kineetika ning molekulaardünaamika ja kvantkeemia mudelarvutuste abil.
Teiseks uurimisssuunaks on neutronhajumine bio-objektidel. See põhineb rahvusvahelisel koostööl, kasutades erinevate neutronallikate, nagu European Spallation Source, võimalusi.
Uuritavate pigment-valk-komplekside ettevalmistamise keerukus ning neile omane ebapüsivus ning varieeruvus tingib vajaduse koostööks teiste laboritega, kes varustavad meid katseobjektidega. Meie koostööpartnereid võib kohata Ameerika Ühendriikides, Austraalias, Hollandis, Hiinas, Leedus, Prantsusmaal, Rootsis, Suurbritannias, Saksamaal, Venemaal, Ukrainas ja mujal.
Labori detailsem koduleht on leitav aadressil: utbiophys.eu
Projektid
- Rühmagrant "Kõrgrõhu spektroskoopia kaudu avalduvad fotosünteetiliste ergastuste uued omadused" (2020-2024) PRG664 Arvi Freiberg
- Rühmagrant "Valkude dünaamika ja struktuuri funktsionaalne asjakohasus uurituna neutronhajumisega" (2019−2023) PRG539 Jörg Pieper
- Stardigrant "Energia ülekanne rohelise väävelbakteri fotosünteesis" (2019−2022) PSG264 Juha Matti Linnanto
- Teaduse infrastruktuuri teekaardi toetus "Eesti osalemine ESS instrumentide kavandamisel, projekteerimisel ja ehitamisel ning rakendamisel teaduslikeks uuringuteks" (09.2015−08.2022) SLTKT16432T Enn Lust
Valik teadustöid
- E. Jalviste; K. Timpmann; M. Chenchiliyan; L. Kangur; M. R. Jones; A. Freiberg (2020). "High-Pressure Modulation of Primary Photosynthetic Reactions." The Journal of Physical Chemistry B, 124 (5), 718−726.
- K. Timpmann; E. Jalviste; M. Chenchiliyan; L. Kangur; M.R. Jones; A. Freiberg (2020). "High-pressure tuning of primary photochemistry in bacterial photosynthesis: membrane-bound versus detergent-isolated reaction centers." Photosynthesis Research, 144, 209–220
- L. Kangur; M. Rätsep; K. Timpmann; Z.-Y. Wang-Otomo; A. Freiberg (2020). "The two light-harvesting membrane chromoproteins of Thermochromatium tepidum expose distinct robustness against temperature and pressure." Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1861 (8), 148205.
- L. Kangur; K. Timpmann; D. Zeller; P. Masson; J. Peters; A. Freiberg (2019). "Structural stability of human butyrylcholinesterase under high hydrostatic pressure." Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics, 1867 (2), 107−113.
- M. Golub; J. Pieper; J. Peters; L. Kangur; E.C. Martin; C.N. Hunter; A. Freiberg, (2019). "Picosecond Dynamical Response to a Pressure-Induced Break of the Tertiary Structure Hydrogen Bonds in a Membrane Chromoprotein." The Journal of Physical Chemistry B, 123, 2087−2093.
- M. Rätsep; J.M. Linnanto; A. Freiberg (2019). "Higher Order Vibronic Sidebands of Chlorophyll a and Bacteriochlorophyll a for Enhanced Excitation Energy Transfer and Light Harvesting." The Journal of Physical Chemistry B, 123 (33), 7149−7156.
- M. Pajusalu; M. Rätsep; L. Kangur; A. Freiberg (2019). "High-pressure control of photosynthetic excitons." Chemical Physics, 525, 110404
- K. Leiger; J.M. Linnanto; M. Rätsep; K. Timpmann; A.A. Ashikhmin; A.A. Moskalenko; T.Y. Fufina; A.G. Gabdulkhakov; A. Freiberg (2019). "Controlling Photosynthetic Excitons by Selective Pigment Photooxidation." The Journal of Physical Chemistry B, 123 (1), 29−38.
- M. Rätsep; J.M. Linnanto; R. Muru; M. Biczysko; J.R. Reimers; A. Freiberg (2019). "Absorption-emission symmetry breaking and the different origins of vibrational structures of the 1Qy and 1Qx electronic transitions of pheophytin a." Journal of Chemical Physics, 151 (16), 165102.
- M. Golub; M. Moldenhauer; F.-J. Schmitt; A. Feoktystov, Artem; H. Mändar; E. Maksimov; T. Friedrich; J. Pieper (2019). "Solution Structure and Conformational Flexibility in the Active State of the Orange Carotenoid Protein: Part I. Small-Angle Scattering." The Journal of Physical Chemistry B, 123 (45), 9525−9535.
Inimesed
![]() |
Arvi Freiberg
|
|
![]() |
Jörg Pieper |
|
![]() |
Juha Matti Linnanto |
|
![]() |
Margus Rätsep |
|
![]() |
Kõu Timpmann |
|
![]() |
Maksym Golub |
|
![]() |
Erko Jalviste |
|
![]() |
Liina Kangur |
|
![]() |
Kristjan Leiger |
|
Silja Erg |
||
Alexandra Lehtmets |
||
Helis Paas |
||
Pavina Salabeea üliõpilane |