Professor Albert Schliesser har modtaget 15 mio. kr. fra Novo Nordisk Fondens Interdisciplinary Synergy Programme til at udvikle nanoteknologien til at kunne analysere strukturen og funktionen af enkelte proteiner. Projektet er én af i alt 16 bevillinger, som fonden netop har uddelt gennem sine to Synergy-programmer.
Analyser af proteinstrukturer har i mange år været hjørnestenen inden for en lang række forskningsfelter fra mikrobiologi til medicinsk forskning. Her gør kortlægningen af proteinstrukturer det muligt at forstå, hvad der f.eks. sker inde i kroppen på det mikroskopiske niveau under sygdom, og hvordan man medicinsk kan gøre noget ved det.
Med moderne metoder kan forskere analysere strukturen af proteiner, når der er millioner af dem i prøven. Hidtil har det dog ikke været muligt at analysere proteiner, hvis der kun er enkelte af dem.
Det søger professor Albert Schliesser fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet nu at ændre sammen med et række kollegaer gennem et nyt projekt, som har modtaget en bevilling på 15 mio. kr. fra Novo Nordisk Fondens Interdisciplinary Synergy Programme.
»Forhåbningen er, at vi kan udvikle en teknologisk platform, der giver indsigt i strukturen af et væld af sjældne proteiner, som vi ikke ved særligt meget om i dag, fordi der kun findes ganske få af dem inde i cellerne. Nogle af disse proteiner kan måske blive interessante lægemiddelmål eller gøre os klogere på den molekylærbiologiske funktion af celler,« fortæller Albert Schliesser.
Vil udvikle to nye metoder
Den teknologi, som Albert Schliesser med sine kollegaer skal udvikle, er helt nede i nanostørrelse og består af to komplimenterende metoder.
Den første metode bygger på nogle nanomembraner, der kan betragtes som miniature trommer. Det er muligt for forskerne at sætte enkelte proteiner på membranerne, og ligesom en tromme ændrer lyd, når man placerer noget på trommeskindet, ændrer nanomembranerne frekvens, når man sætter et protein på dem.
Metoden er følsom over for proteinets masse og kan ud fra membranens frekvens identificere massefordelingen i proteinet og derved sige noget om proteinets størrelse og form.
Den anden metode benytter laser spektroskopi, som forskerne vil rette mod det enkelte protein for at få information om proteinets byggesten.
Normalt, når forskere lyser på proteiner med en laser, kan de ud fra den del af lyset, der bliver absorberet af proteinerne, blive klogere på opbygningen af proteinerne, men det kan man ikke, når der er tale om enkelte proteiner, som ikke absorberer nok lys, til at det kan måles.
I stedet vil Albert Schliesser med sine kollegaer observere, hvordan frekvensen af nanomembranen ændres ved belysning med forskellige bølgelængder laser og bruge den information til at lave et absorptionsspektrum over det påsatte protein.
»Ved at kigge på spektret er det sigtet, at kan vi kortlægge, hvordan proteinet er opbygget af individuelle byggesten,« forklarer han.
Tværfagligt projekt på tværs af landegrænser
Ud over Albert Schliesser fra Niels Bohr Institutet deltager fra ETH Zurich en forskergruppe, der er eksperter inden for nano-sensing og med lang tradition for at studere nanostrukturer. Fra Wien Tekniske Universitet deltager to forskningsgrupper, der er eksperter inden for hhv. nanomekanik samt nanomekaniske sensorer og kemi samt proteinkemi.
Albert Schliesser selv er ekspert i kvanteoptik, men ser med dette projekt sit snit til at bidrage med ny teknologi til protein forskning.
»Vi er til daglig interesseret i kvanteaspektet af forskellige systemer, og hvordan vi kan kontrollere det. Det har ledt os til at udvikle mekaniske kvanteoscillatorer, som dette forskningsprojekt nu er baseret på. Ligesom månelandingerne kastede alt mulig teknologi af sig, der kunne bruges inden for forskellige forskningsområder, kan vores forskning forhåbentlig også kaste noget teknologi af sig, der kan bruges inden for forskningsområder, som ligger langt fra vores eget,« siger han.
16 bevillinger uddelt
Udover bevillingen til Albert Schliesser er uddelt 15 andre bevillinger inden for Novo Nordisk Fondens to programmer Interdisciplinary Synergy Programme og Exploratory Interdisciplinary Synergy Programme.
Der er bevilliget støtte til fem projekter inden for Interdisciplinary Synergy Programme på i alt 74.497.427 kr. Se bevillingsmodtagerne og deres projekter her.
Desuden er uddelt 11 bevillinger inden for Exploratory Interdisciplinary Synergy Programme til et samlet beløb på 53.975.837 kr. Se bevillingsmodtagerne og deres projekter her.
Formålet med programme er at støtte tværvidenskabelige, risikobetonede og nytænkende projekter på forskellige stadier. I mange af projekterne går danske forskere sammen med internationale forskere og bygger bro på tværs af landegrænser og fagfelter for at opnå lige netop den kombinerede ekspertise, som givne komplekse problemstillinger kræver.
