Raziskovalne novice
Novo spletno orodje za analizo spektroskopskih podatkov
15/05/2025
Raziskovalca s Katedre za fizikalno kemijo dr. Uroš Zavrtanik in dr. San Hadži sta skupaj z raziskovalci iz Evropskega laboratorija za molekularno biologijo (EMBL) v Hamburgu in Univerze v Aarhusu prispevala k razvoju novega, odprtokodnega spletnega orodja ChiraKit. Članek o tem so objavili v ugledni reviji Nucleic Acid Research (faktor vpliva 16,7) (Burastero et al., 2025).
Spektroskopija cirkularnega dikroizma (CD-spektroskopija) je izjemno razširjena, nedestruktivna spektroskopska tehnika, ki med drugim omogoča določanje sekundarne strukture bioloških molekul. Je nepogrešljivo orodje v številnih biokemijskih in biofizikalnih raziskavah. V sklopu doktorskega dela je dr. Zavrtanik razvil nov matrični algoritem, ki omogoča bolj natančno seštevanje spektroskopskega signala v statističnem ansamblu raznovrstnih struktur, ki jih v raztopini zavzamejo dinamične molekule. Takšne so denimo α-vijačni peptidi, ki predstavljajo pomemben modelni sistem za preučevanje intrinzično neurejenih proteinov. Predlagani računski pristop je odpravil potrebo po uporabi skoraj 70 let stare poenostavitve, kjer zanemarimo odvisnost CD-signala od dolžine α-vijačnice (Zavrtanik et al., 2024).
Članek naših raziskovalcev iz leta 2024 je kmalu po izidu pritegnil pozornost raziskovalcev iz Evropskega laboratorija za molekularno biologijo v Hamburgu, kjer razvijajo odprtokodno spletno platformo za biofizikalne analize eSPC, ki vsebuje tudi novorazvito orodje ChiraKit. Prilagojen statističnotermodinamski model naših raziskovalcev so vključili v ChiraKit, kar sedaj omogoča izračun izboljšane ocene heličnosti α-vijačnih peptidov iz CD-spektra. Uporabnikom prijazno spletno orodje bo širši biofizikalni skupnosti omogočilo uporabo modernih biofizikalnih modelov za boljši opis spektroskopskih podatkov in ustreznejšo interpretacijo obnašanja proteinov in peptidov v raztopinah.
Zavrtanik U, Lah J, Hadži S: Estimation of peptide helicity from circular dichroism using the ensemble model. J Phys Chem B. 2024; 128: 2652–63.
Burastero O, Jones NC, Defelipe LA, Zavrtanik U, Hadži S, Vrønning Hoffmann S, Garcia-Alai MM: ChiraKit: an online tool for the analysis of circular dichroism spectroscopy data. Nucl Acids Res. 2025; gkaf350.