PcyA (Phycocyanobilin:ferredoxin oxidoreductase), jest enzymem należącym do nowej klasy reduktaz bilinowych, zależnych od feredoksyny. Reduktazy tworzące tą klasę są enzymami rodnikowymi, nie potrzebującymi do swej aktywności ani kofaktorów ani metali. Efektem działania PcyA jest redukcja grup winylowych biliverdyny (BV). Podczas tej reakcji, cztery elektrony są przenoszone z feredoksyny, a końcowym produktem reakcji jest phycocjanobilina. Badanie kryształów białkowych kompleksu PcyA:BV za pomocą wysokoczęstotliwościowego rezonansu elektronicznego EPR, dostarczyło dokładnej informacji na temat geometrii macierzy g w kompleksie BV:białko. Obecnie prowadzimy teoretyczne badania nad topologią reaktywnych związków pośrednich, uczestniczących w reakcji enzymatycznej, jak również nad aspektami termodynamicznymi reakcji redukcji, takimi jak bariery transferu elektronu/protonu lub wpływ zmian konformacyjnych na transfer elektronu/protonu. Badania te są prowadzone za pomoca zaawansowanych metod chemii kwantowej, używając hybrydowej metody ONIOM (mechanika molekularna /obliczenia kwantowo-mechaniczne). We współpracy z prof. T. Wesołowskim z Uniwersytetu Genewskiego, badamy wpływ niewielkich zmian w gęstości elektronowej, będacych wynikiem mutacji niektórych ważnych aminokwasów w białku PcyA, na orientację i wartości elementów macierzy g, używając nowo zaimplementowanej metody Warshal'a i Wesołowskiego, opartej na tzw. formalizmie zamrożonej gęstości - „frozen density formalism”.

Celem tego projektu jest zrozumienie mechanizmu transportu jonu miedzi Cu(II) przez membrany PLM, zawierające jako nośnik mieszaninę eteru azakoronowego oraz kwasu tłuszczowego. W takim systemie PLM, oba związki (eter azakoronowy oraz kwas tłuszczowy) mogą służyć jako nośniki, ponieważ i eter i kwas tłuszczowy są podatne na kompleksację przez jon miedzi. Dlatego też, ważne jest dokładne zbadanie i zrozumienie mechanizmu trasnportu oraz roli i udziału w nim obu nośników. Obecnie badania nad systemami PLM są prowadzoene za pomocą technik spektroskopowych EPR i EXAFS we wspólpracy z prof. Kamilem Wojciechowskim z Politechniki Warszawskiej oraz Dr Andrzejem Ożarowskim z Centrum Wysokich Pól Magnetycznych w Tallahassee na Florydzie.

Badania koordynacji jonu manganowego przez nukleotydy i kwasy nukleinowe za pomoca podwójnego rezonansu ENDOR fosforu ³¹P