Lepsze narzędzia umożliwiające wyjaśnienie dynamiki białek błony komórkowej
Dynamika białek jest połączona z ich funkcjonowaniem, agregacją i pofałdowaniem. W badaniu tej dynamiki szczególnie przydatna jest spektroskopia czasowo-rozdzielcza. Dynamika białek objawia się także w przypadku poddania ich wpływowi silnych zaburzeń. Przykładem takiego zaburzenia jest impuls laserowy w procesie fotocykli. Zarówno w procesie wymiany wodoru na deuter, jak i podczas eksperymentów z zaburzeniami, czasowo-rozdzielcza reakcja układu stanowi proces wieloekspotencjalnej relaksacji. Informacje składające się na charakterystykę to liczba, wartość i rodzaj stałych procesu relaksacji, a nie sam proces. Projekt NAGOYA2BCN miał na celu poprawę, opracowanie i zastosowanie maksymalnej entropii i metod bayesowskich do analizy wieloekspotencjalnych danych dotyczących wymiany wodoru na deuter w białkach błon komórkowych oraz fotocykli tych białek. Zamierzano też zastosować nowe, eksperymentalne podejścia z zakresu wymiany wodoru na deuter w celu uzyskania informacji o dynamice białek błon komórkowych za pomocą spektroskopii w podczerwieni (IR), a następnie wykorzystać je w odniesieniu do co najmniej trzech układów białek: przenośnika melibiozy, bakteriorodopsyny oraz chimery receptorowej sparowanej z białkiem G. Wyniki wskazują, że czas wahań białek, w odniesieniu do których można prowadzić monitorowanie i sporządzać charakterystykę, zwiększa się wraz z długością przedziału czasowego uwzględnionego w eksperymentach dotyczących wymiany wodoru na deuter. Podczas opracowywania eksperymentów z wykorzystaniem spektroskopii IR w celu zwiększenia długości przedziału czasu eksperymentów w zakresie wymiany wodoru na deuter napotkano pewne przeszkody. Mimo to zespół badawczy opracował proste podejście umożliwiające zmianę nośnika białka z H2O na D2O o stężeniu 95% w ciągu kilku sekund. Osiągnięcia zostały dostrzeżone także podczas współpracy z prof. Kandori z japońskiej miejscowości Nagoya z zastosowaniem wnioskowania bayesowskiego i próbkowaniem metodą Monte Carlo przy wykorzystaniu łańcucha Markowa. W ramach innych działań poczyniono duży krok w stronę udoskonalenia/opracowania różnych narzędzi i programów ułatwiających analizę danych na temat wymiany wodoru na deuter oraz fotocyklu bR. Osiągnięcia te zostały wykorzystane w programie wizualnym uruchamianym w środowisku Matlab. Sukcesy projektu NAGOYA2BCN polegają na zapewnieniu wyjątkowych informacji dobrze opisujących dynamikę białek błon komórkowych.
