Przedmiotem projektu badawczego jest określenie wpływu grupy donorowej substancji rozpuszczonej na stabilność temperaturową białka. Badania są ukierunkowane na scharakteryzowanie destabilizujących właściwości analogów mocznika: tiomocznika (z grupą C=S) oraz selenomocznika (z grupą C=Se) w konfrontacji z wpływem samego mocznika (z grupą C=O). Docelowo, mają wyjaśnić mechanizm wpływu destabilizujących substancji rozpuszczonych na stan zwinięty peptydów i białek. Stabilność temperaturowa lizozymu z białka jaja kurzego w obecności analogów mocznika zostanie określona z wykorzystaniem skaningowej mikrokalorymetrii różnicowej (DSC). Zgodnie z przesłankami eksperymentalnymi i teoretycznymi, znanymi z literatury i moich dotychczasowych badań, wpływ substancji rozpuszczonych na stabilność białka może się realizować na drodze oddziaływania z wodą o zmodyfikowanych przez te substancje właściwościach. Uzasadnione jest zatem poszukiwanie charakteru tych modyfikacji z wykorzystaniem zaproponowanych w projekcie technik eksperymentalnych i obliczeniowych. W tym celu planuję uzyskać charakterystykę energetyczno–strukturalną cząsteczek wody w sferach hydratacyjnych tych analogów. Wpływ na strukturę wody zostanie zbadany za pomocą spektroskopii FTIR z wykorzystaniem techniki izotopowego rozcieńczenia wody półciężkiej (HDO) w roztworze wody zwykłej. Analizę danych widmowych przeprowadzę przy pomocy „metody widm różnicowych”, która prowadzi do wyizolowania widma rozpuszczalnika zaburzonego przez substancję rozpuszczoną. Wyniki analizy będę interpretowała w aspekcie oddziaływań międzycząsteczkowych: występujących w układzie struktur, energii wiązań wodorowych i odległości międzycząsteczkowych hydratującej wody. Dodatkowo, celem ujawnienia pasm związanych z drganiami (ND) podstawionych izotopowo grup aminowych analogów mocznika zbadam hydratację N,N,N',N'-tetrametylotiomocznika. Interpretacja wyników widmowych zostanie wzmocniona przy pomocy obliczeń teoretycznych. Zastosowane w projekcie podejście eksperymentalno-obliczeniowe pozwoli zaproponować spójny obraz wpływu analogów mocznika na stabilność termiczną białka z lizozymy jaja kurzego. Przewidywane wyniki badań będą stanowiły cenny wkład w wiedzę dotyczącą stabilności białek i potencjalnie będą miały zastosowanie praktyczne na etapach projektowania różnych procesów biotechnologicznych.