Aarhus Universitets segl

Resume af foredrag

Krystallografi – kemikerens måske vigtigste værktøj

Professor Bo Brummerstedt Iversen, Aarhus Universitet, Kemisk Institut

Bo Brummerstedt Iversen er professor i materialekemi på Aarhus Universitet. Han er leder af et stort forskningscenter, Center for Materialekrystallografi, der fokuserer på udvikling og anvendelse af krystallografiske metoder i materialeforskning.

Den grundlæggende hypotese i kemi er, at alle stoffer er opbygget af atomer som holdes sammen af kemiske bindinger. Den tredimensionelle opbygning kaldes stoffets struktur, og den er udgangspunktet for al kemisk diskussion om molekylære systemer. Man kan sige, at struktur er naturvidenskabens fælles sprog. Den stærkeste metode til at bestemme stoffers struktur er krystallografi, som bl.a. omfatter måling og fortolkning af de spredningsmønstre, der opstår når elektromagnetisk stråling, neutroner eller elektroner sendes ind i krystaller. I foredraget vil jeg give en introduktion til krystallinske stoffer og krystallografi samt eksempler på moderne anvendelser af krystallografiske metoder indenfor kemisk forskning.


 

 

Krystallografi i industriel materialeforskning: Katalysatorer, batterier, brændselsceller og meget andet

Forsker Lars Fahl Lundegaard, Haldor Topsoe

Lars Fahl Lundegaard er uddannet geolog og har en PhD grad i eksperimentel højtryks fysik. Han er ansat som forsker ved Haldor Topsoe A/S.

Foredraget vil give en bred introduktion til hvad krystallografi er, og hvordan det har indflydelse på vores hverdag. Der vil være et eksempel på hvordan krystallografi bruges til at udvikle nye katalysatorer, som skal bruges til at fjerne giftige gasser fra udstødningen på dieselkøretøjer. Derudover vil foredraget beskæftige sig med:

  1. Komplekse metaller, naturlige diamanter og syntetiske zeolitter. 
  2. Eksempler på diffraktion med lys, røngten-, elektron- og neutron stråling.
  3. Sjove diffraktionsforsøg I kan lave derhjemme eller i skolen.

 

Det usynlige og det ufattelige. Hvad er et protein?

Lektor Johan Gotthard Olsen, Biologisk Institut, Københavns Universitet

Johan Gotthard Olsen er uddannet biolog med en PhD-grad i proteinkrystallografi fra Københavns Universitet. Han er nu ansat som lektor på SBiNLab samme sted og forsker primært i cytokin-receptorers struktur og funktion. Johan Gotthard Olsen er desuden forsanger i ”Magtens korridorer”.

Det svenske kemikerorakel Berzelius fandt på ordet protein i starten af 1800-tallet. Det er afledt af græsk og betyder noget i retning af ’af basal vigtighed’. Gennem besøg hos en del af de pionerer, der siden har været centrale for feltet, får tilhørerne en introduktion til proteiners struktur og dennes relation til deres funktion. Vi ser på Röntgenkrystallografiens enorme bidrag og berører også helt diskret dens begrænsninger.  Foredragsholderen vil også, hvis tiden tillader det, kaste sig ud i en halvstuderet snik-snak om hvorvidt et proteinmolekyle overhovedet kan forstås. Foredraget vil være i farver.


 

Med røntgenbriller på opdagelse blandt proteiner: en verden i 3D

Professor Gregers Rom Andersen, Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet

Gregers Rom Andersen er professor i strukturbiologi og anvender røntgenkrystallografi som sin primære teknik. Hans forskning handler bl.a. om hvordan immunsystemets proteiner opdager og reagerer på sygdomsfremkaldende mikroorganismer.

I levende organismer er det proteinerne, som udfører næsten alt arbejdet. De nedbryder maden til energi, transporterer stoffer ind og ud af cellerne, syntetiserer alle typer af molekyler fra simple sukkerstoffer til DNA, viderebringer signaler i nervesystemet, forsvarer os mod mikroorganismer og udfører muskulært arbejde for blot at nævne nogle få eksempler. Derudover produceres og sælges i stadigt stigende omfang en bred vifte af forskellige proteiner som f.eks. enzymer der kan lave alt fra miljørigtig kemi til lægemidler, og proteiner der kan kurere sygdomme som cancer og diabetes. For at kunne forstå og udnytte proteinernes fantastiske muligheder bedst muligt, er det essentielt at forstå deres rumlige opbygning i atomare detaljer. Dette gøres bedst ved at danne krystaller af et protein og beskyde disse med røntgenstråling. Foredraget vil gennemgå hvorledes dette foregår i praksis og samt præsentere nogle eksempler på hvorledes strukturen af proteiner har leveret afgørende viden, som gør det muligt at forstå i detaljer, hvorledes levende organismer fungerer. Endeligt tager vi et blik på hvad fremtiden byder på indenfor proteinkrystallografi.


 

Fra grundforskning til udvikling af lægemidler: krystallografien finder en kur

CSO Anne Marie Lund Winther, Pcovery

Anne-Marie Lund Winther har en PhD-grad indenfor strukturbiologi ved Aarhus Universitet. Efter afsluttet uddannelse var hun medstifter af bioteknologi-virksomheden Pcovery, hvor hun er ansvarlig for den biologiske forskning, der udføres her.

Pcovery arbejder på at udvikle et nyt lægemiddel til behandling af svampeinfektioner. Sammen med bakterieinfektioner, er svampeinfektioner en alvorlig følgesygdom for patienter med nedsat immunforsvar, såsom svært syge kræft- eller HIV-patienter. Pcovery udsprang af grundforsknings arbejde fra både Københavns- og Aarhus Universitet og rejsen fra forretningsidé til realisering af virksomheden vil blive fortalt.

Desuden beskrives hvordan krystallografi har hjulpet til forståelsen og optimering af et muligt fremtidigt prostatakræft lægemiddel, samt hvorledes grundforskning danner et vigtig grundlag for den anvendte forskning i lægemiddel industrien.


 

Fra proteinkrystaller til vaskepulver

Forskningsleder Carsten Andersen, Novozymes A/S

Carsten Andersen har en kandidatgrad i Kemi & Bioteknologi fra Århus Universitet. Han har siden 1994 været ansat hos Novozymes A/S i Bagsværd i 1994, hvor han siden starten har arbejdet med udvikling af enzymer gennem protein optimering og struktur-funktion undersøgelser. Carstens Andersens projekter har ført til mere end 10 Novozymes produkter til forskellige tekniske anvendelser og omkring 100 patenter og patentansøgninger.

Enzymer har været anvendt i vaskemidler i 100 år, men de første industrielle enzymer så dagens lys sammen med vaskemaskinernes indtog i 60’erne. I først omgang var det proteaser, som fjerner pletter fra blod, mælk, æg mm. og amylaser, som hjælper med til at fjerne stivelse fra ris, pasta, kartofler og lignende, der blev produceret vha. mikroorganismer. Nutidens vaskemidler kan indeholde fem eller flere forskellige typer enzymer, der hver især bidrager til at fjerne pletter og skidt fra vores tøj i vaskemaskinen og madrester fra tallerkner i opvaskemaskinen.

Det er dog kun de færreste af naturens enzymer, som er umiddelbart anvendelige i vaskemidler, der typisk er en blanding af tyve eller flere kemikalier, som ikke alle er lige skånsomme overfor de naturlige enzymer. Foredraget vil give eksempler på, hvorledes indsigt i enzymernes tre-dimensionelle struktur kan føre til optimeringer af naturen enzymer, så de bliver istand til at bevare deres enzymatiske aktivitet under vask.