Tutkimuksemme tavoite on ymmärtää biomolekulaaristen järjestelmien kemiaa ja oppia muokkaamaan sitä halutunlaiseksi. Tätä varten kehitämme uusia laskennallisia menetelmiä, joissa yhdistyvät edistyneet molekyylidynamiikan simulaatiot ja korkean tason kvanttikemialliset menetelmät. Kehittämämme menetelmät tuodaan myös muiden tutkijoiden saataville GROMACS-molekyylidynamiikkaohjelmistossa.
Biologian, fysiikan ja kemian yhdistäminen avaa täysin uusia mahdollisuuksia bioteknologialle. Erityisen mielenkiinnon kohteena ovat entsyymit, sillä ne katalysoivat kemiallisia reaktioita tehokkaasti ja miedoissa olosuhteissa. Niiden toimintaa voidaan käyttää mallina suunniteltaessa synteettisiä järjestelmiä, joilla pyritään ratkaisemaan tämän vuosisadan haasteita.
Biokemiallisten prosessien jäljitteleminen edellyttää kuitenkin niiden taustalla olevan molekyylidynamiikan perusteellista ymmärtämistä. Koska näitä prosesseja on erittäin vaikea tutkia kokeellisesti tarvittavilla aika- ja pituusskaaloilla, tietokonesimulaatiot ovat keskeinen tutkimusväline. Simulaatioiden avulla voimme syventää ymmärrystämme siitä, kuinka proteiinit ovat evoluution myötä kehittyneet katalysoimaan ja ohjaamaan kemiallisia reaktioita.
Lisätietoja englanniksi: https://upper-polariton.github.io/research.html
