Abteilung Biophysik
Forschung
Die Abteilung bearbeitet molekulare Prozesse biologischer Funktionen und deren physikalisch chemischen Eigenschaften, durch die Radionuklide biologische Funktionen beeinflussen oder inhibieren können. Die Aktivitäten tragen bei zu den Forschungsbereichen Nukleare Sicherheitsforschung und Krebsforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft bei. Im Fokus stehen insbesondere:
- Struktur und Dynamik von Biomembranen
- Konformationsänderungen in Membranproteinen
- Interaktionen von Metallen und Radionukliden mit Biomolekülen
- Einfluss von Metallen und Radionukliden auf den Stoffwechsel von Mikroorganismen
Lehre
Die Abteilung Biophysik ist an der Dresden International Graduate School for Biomedicine and Bioengineering (DIGS-BB)(1) beteiligt, die von der Exzellenzinitiative der Bundesregierung und des Freistaates Sachsen gefördert wird.
Praktika zur Molekularen Spektroskopie und Kalorimetrie werden jährlich durchgeführt.
Die folgenden Vorlesungen werden an der Technischen Universität Dresden gehalten und sind für die Spezialisierung für das Masterstudium "Weiche kondensierte Materie und Biologische Physik" wählbar.
- Biological Thermodynamics (Englisch, Sommersemester)
- Biophysikalische Methoden (Deutsch, Wintersemester)
Im Rahmen des BIOTEC-Master Programs(2) werden folgende Seminarvorlesungen angeboten:
- Vibrational Spectroscopy (English)
- Absorption and Fluorescence Spectroscopy (English)
Experimentelle Methoden
- Fourier Transform Infrarot-Spektroskopie
- Circulardichroismus
- Statische und zeitaufgelöste Fluoreszenz-Spektroskopie
- Kalorimetrie(3)
- Massenspektroskopie
Neuste Publikation
Efficient density functional theory directed identification of siderophores with increased selectivity towards indium and germanium
Hintersatz, C.(4); Tsushima, S.(5); Kaufer, T.; Kretzschmar, J.(6); Thewes, A.; Pollmann, K.(7); Jain, R.
Abstract
Siderophores are promising ligands for application in novel recycling and bioremediation technologies, as they can selectively complex a variety of metals. However, with over 250 known siderophores, the selection of suiting complexant in the wet lab is impractical. Thus, this study established a density functional theory (DFT) based approach to efficiently identify siderophores with increased selectivity towards target metals on the example of germanium and indium. Considering 239 structures, chemically similar siderophores were clustered, and their complexation reactions modeled utilizing DFT. The calculations revealed siderophores with, compared to the reference siderophore desferrioxamine B (DFOB), up to 128 % or 48 % higher selectivity for indium or germanium, respectively. Experimental validation of the method was conducted with fimsbactin A and agrobactin, demonstrating up to 40% more selective indium binding and at least sevenfold better germanium binding than DFOB, respectively. The results generated in this study open the door for the utilization of siderophores in eco-friendly technologies for the recovery of many different critical metals from various industry waters and leachates or bioremediation approaches. This endeavor is greatly facilitated by applying the herein-created database of geometry-optimized siderophore structures as de novo modeling of the molecules can be omitted.
Keywords: Agrobactin; Fimsbactin A; selective recovery; density functional theory; indium; germanium; screening
Verknüpfte Publikationen
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Data publication: Efficient density functional theory directed identification …
ROBIS: 39455(8) HZDR-primary research data are used by this (Id 39454) publication
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Journal of Hazardous Materials (2024)
Team
Gruppenbild der Abteilung "Biophysik"
Leitung | |||||
Name | Geb./Raum | +49 351 260 | |||
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Prof. Dr. Karim Fahmy | 801/P301 | 2952 3601 | k.fahmy![]() | ||
Mitarbeiter | |||||
Name | Geb./Raum | +49 351 260 | |||
Jenny Philipp | 801/P303 | 3247 3568 | j.philipp![]() | ||
Prof. Dr. Satoru Tsushima | 801/P302 | 2978 | s.tsushima![]() | ||
Weitere Mitarbeiter | |||||
Name | Geb./Raum | +49 351 260 | |||
Dr. Charlotte Kielar | 801/P303 | 3247 3892 | c.kielar![]() |
Physikalische Chemie der Biomolekularen Kondensate
Leitung | |||||
Name | Geb./Raum | +49 351 260 | |||
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Dr. Ellen Adams | 801/P301 | 2911 | e.adams![]() | ||
Mitarbeiter | |||||
Name | Geb./Raum | +49 351 260 | |||
Artur Czajkowski | 801/P303 | 3375 | a.czajkowski![]() | ||
Likhitha Chakra Priya Pulibandla | 801/P303 | 3375 | l.pulibandla![]() | ||
Manthan Raj | 801/P303 | 3375 | m.raj![]() | ||
Juliane Tippmann | j.tippmann![]() | ||||
Abhirami Udayabanu | a.udayabanu![]() |
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