High resolution electronic spectroscopy of isolated biomolecules and biomimetics

分离生物分子和仿生学的高分辨率电子光谱

• 批准号: 5453689
• 负责人: Professor Dr. Michael Schmitt
• 金额: --
• 依托单位: Department of Molecular and Laser Physics
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5453689?language=en
• 关键词: resolution; electronic; spectroscopy; isolated; biomolecules

Im Laufe der Evolution wurden Biomoleküle optimiert, um so komplexe Prozesse wie Informationsspeicherung und -transfer (DNS), Katalyse (Peptide), Lichtsammlung und Energieumwandlung (Polyphyrine) durchführen zu können. Bei der Erklärung dieser Prozesse kommt insbesondere der Konformation der biomoleküle eine Schlüsselrolle zu. Die gezielte Bevorzugung ausgewählter Konformere von Biomolekülen unter einer Vielzahl energetisch ähnicher Strukturen soll in diesem Projekt untersucht werden. Hierzu ist ein detailliertes Verständnis des sensitiven Gleichgewichts zwischen kovalenten Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen und despersiven Wechselwirkungen, welche z.B. Faltungsund Entfaltungsprozesse in Proteinen bestimmen, nötig. Die Struktur und Stabilität von Peptidkonformeren und Änderungen der Konformerenlandschaft in einer mikrosolvatisierten Umgebung, soll in diesem Projekt mit hochauflösender Spektroskopie untersucht werden. Wir beabsichtigen zum Studium isolierter Biomoleküle drei etablierte Techniken zu kombinieren. (i) Laserdesorption, um die Biomoleküle ohne Zersetzung in die Gasphase zu bringen. (ii) Massenselektiver Nachweis der durch resonante Mehrphotonenionisation erzeugten Ionen mit einem gepulsten hochauflösenden Lasersystems ermöglicht die eindeutige Identifizierung der Konformation des Biomoleküls durch rotationsauflösende Spektroskopie bis zu Massen von 400-500 amu. (iii) Die Analyse der komplexen Spektren erfolgt mit Hilfe sogenannter genetischer Algorithmen (GA). Diese computerbasierte numerische Suchmethode bedient sich der selben Prinzipien, die sich bei der biologischen Evolution als außerordentlich erfolgreich erwiesen haben und die mit erstaunlicher Effizienz ein Maximum an Information aus den komplexen Spektren zu extrahieren vermag.

在进化论的鼓舞下，生物分子优化，使复杂的过程如信息传递（DNS）、催化剂（肽）、发光和能量转移（多卟啉）。Bei der Erklärung dieser Prozesse kommt insbesondere der Konformation der biomoleküle eine Schlüsselrolle zu. Die gezielte Bevorzugung ausgewählter Konformere von Biomolekülen unter einer Vielzahl energetisch ähnicher Strukturen soll in diesem Projekt untersucht韦尔登. Hierzu ist ein detailliertes Verständnis des sensitiven Gleichgewichts zwischen kovalenten Bindungen，Wasserstoffbrückenbindungen und desperiven Wechselenkungen，welche z.B. Faltungsund Entfaltungsprozesse in Proteinen bestimmen，nötig. Die Struktur und Stabilität von Peptidkonformeren und Änderungen der Konformerenlandschaft in einer mikrosolvatisierten Umgebung，soll in diesem Projekt mit hochauflösender Spektroskopie untersucht韦尔登.我们正在研究三种生物分子隔离技术。(i)激光解吸，使生物分子在气相中产生共振。(ii)通过共振Mehrphotonenionisation实现离子化的Massenselektiver Nachweis与一个gepulsten hochauflösenden Lasersystems ermöglicht die eindeutige Identifizierung der Konformation des Biomoleküls durch rotationsauflösende Spektroskopie bis zu Massen von 400-500 amu。(iii)通过遗传学专家（GA）的帮助，对复杂的语音进行了分析。这种基于计算机的数值计算方法不仅适用于自身原理，而且适用于生物学进化，并具有最大的效率，使信息量最大化。