Populærvidenskabelig titel på dit projekt
Udvikling af analysekemiske metoder til at karakterisere proteinmolekylers interaktioner og bindingsflader
Hvad handler dit ph.d.-projekt om?
Molekylære interaktioner mellem proteinmolekyler er bundet til deres biologiske aktivitet og funktion. En karakterisering af disse vekselvirkninger er 
vigtig, da man herved kan opnå ny forståelse for proteinfunktion på et molekylært niveau, hvilket er essentielt for diverse biologiske og farmaceutiske applikationer. Nye og forbedrede analytiske metoder er nødvendige for dette arbejde, og jeg har udviklet en ny metode til at karakterisere strukturen af protein-ligand-komplekser ved brug af massespektrometrisk (MS) analyse. Her mærkes protein-ligand-komplekser med en deutereret gas (ND3) indeni massespektrometret efter ionisering (gasfase HDX-MS). Forskelle i mærkningen, som måles ved hjælp af MS, kan benyttes til at påvise binding imellem protein og ligand, samt til at estimere størrelsen af bindingsfladen i det dannede protein-ligand-kompleks. Metoden giver mulighed for at karakterisere både protein-ligand-komplekser og ikke bundne molekyler i en enkel analyse, hvilket gør det muligt at opnå en stor mængde strukturel information med den meget lille stofmængde på de få minutter, hver analyse tager. Projektet omhandler udvikling af metoden til at studere store biologisk relevante protein-protein-komplekser, samt at øge den strukturelle information, der kan opnås ved analysen.
Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?
Siden jeg havde fysik/kemi for første gang i folkeskolen blev jeg bidt af naturvidenskab, og det var derfor naturligt, at jeg senere skulle læse en naturvidenskabelig uddannelse på universitetet, hvilket blev farmaci. I starten af min kandidatuddannelse havde jeg et halvt års forskningsophold på Københavns Universitet og Novo Nordisk, hvor jeg arbejdede med strukturel karakterisering af proteiner ved massespektrometrisk analyse. Her opstod interessen for mit forskningsfelt. Jeg var omgivet af dygtige, kreative og inspirerende forskere, og det relativt nye forskningsområde, der var under hastig udvikling og havde en blanding af kemiske, biologiske og tekniske aspekter, faldt i min smag. Jeg endte med at arbejde inden for dette forskningsområde under resten af min kandidatuddannelse og nu også i mit ph.d.-studium.
Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?
Ved gasfase HDX-MS har det vist sig muligt at karakterisere protein-ligand-komplekser i forhold til størrelsen af bindingsfladen. Men jeg vil gerne udvikle gasfase HDX-MS-teknikken til at muliggøre lokalisering af bindingsfladerne, potentielt helt ned på aminosyreniveau. Dette kan muliggøres ved brug af avancerede MS-fragmenteringsmetoder, som er nødvendige for at opnå effektiv fragmentering, mens den deutererede mærkning fastholdes. At udvikle metoden til at studere biologiske relevante protein-protein-komplekser kræver speciel ekspertise og metoder inden for ionisering af disse store komplekser, så de holdes intakte inde i massespektrometret, hvor mærkningen foregår. Besøg og samarbejde med forskningsgrupper i University of Oxford, University of Manchester og Waters MS Technologies Center er derfor en unik mulighed, som dette EliteForsk-rejsestipendium gør mulig. Derved kan jeg udforske brugen af gasfase HDX-MS til at karakterisere store protein-protein-komplekser, samt udforske muligheden for at øge den opnåelige information for hver analyse ved brug af specielle MS-fragmenteringsmetoder Det er forskningsområder, hvor de udenlandske forskningsmiljøer har en unik ekspertise.
Hvad betyder et EliteForsk-rejsestipendium for dine fremtidige muligheder?
Stipendiet vil gå til et længerevarende ophold på University of Oxford hos professor Justin Benesch og et kortere ophold i Manchester. Dette giver mig mulighed for at samarbejde med førende eksperter inden for mit og relaterede forskningsområder, hvilket vil være utroligt lærerigt og give mig muligheden for at udvide mit internationale netværk, som kan bruges i min forskningskarriere. Ydermere vil stipendiet gøre det muligt for mig at dække udgifter til kortere ophold ved andre udenlandske forskningsgrupper, samt for at præsentere min forskning på internationale konferencer.
Lidt om mennesket bag forskeren
Jeg kommer fra Nakskov på Lolland og bor på Vesterbro i København. Udover venner og familie bruges min fritid på at opleve det spændende kulturliv, hvilket især indebærer at spise på de bedste restauranter i Danmark og i udlandet. Jeg holder utroligt meget af at rejse og derved få mulighed for at opleve spændende og anderledes kulturer, hvilket har gjort mig klogere på verden og på mig selv. Jeg har også været så heldig at have boet i både Singapore og Paris undervejs i mit studie, hvilket kun har givet mig lyst til at komme ud på et længere ophold igen.
Fagområde
Proteinkemi
Forskningsinstitution
Københavns Universitet, Institut for Farmaci
Bopælskommune
København
Kontaktoplysninger
Telefon: 3533 6577, e-mail: ulrik.mistarz@sund.ku.dk