Proteiner är maskiner som bland annat transporterar, modifierar och bildar kemiska molekyler. De har nyckelroller i processer som upprätthåller liv i alla typer av celler. Likt alla maskiner beror deras funktion på dess komponenter och deras struktur. Men till skillnad mot "vanliga" maskiner är proteiner bara drygt en miljondels centimeter i diameter, och består av endast ett par tusen enskilda atomer.

För att kunna förstå hur proteiner verkar vill forskare förstå hur enskilda atomer i proteinmolekylen är arrangerade. Från DNA vet vi precis hur många atomer ett protein består av, men inte hur dessa atomer sitter ihop tredimensionellt. Man kan likna det vid en hög med ett par tusen legobitar, som tillsammans skall bilda en fungerande maskin, men med komplikationerna att legobitarna är flexibla och böjbara, och ingen vet hur maskinen skall se ut i färdigt tillstånd. Vi behöver därför extremt högupplösta bilder av proteiners struktur på atomär nivå för att kunna lista ut hur de fungerar.

En särskilt intressant typ av proteiner är membranproteiner (MP). Dessa utgör ungefär 1/3 av alla proteiner och finns i de tunna lipidmembran som omger celler. MP reglerar materialutbyte och kommunikation mellan celler och dess omgivning, men är också viktiga mål för läkemedelsmolekyler. Över 60% av läkemedlen på marknaden idag verkar faktiskt genom att på något sätt interagera med mänskliga MP, och behandlar därigenom vitt skiljda sjukdomstillstånd som högt blodtryck, diabetes, stroke och depression.

Kunskap och teknologisk utveckling har lett till att antalet atomära proteinstrukturer har fyrdubblats det senaste årtiondet. Idag innehåller proteindatabanken PDB 70.000 sådana strukturer. Men trots deras vanliga förekomst och viktiga roll är antalet MP i databasen bara 0.1 %. Vår forskning syftar till att bestämma nya MP-strukturer och förstå deras funktionella mekanismer, både på molekylär nivå samt i ett cellulärt sammanhang.