High-Field EPR and ENDOR on Manganese Enzymes with Binuclear Active Centers and Related Model Systems

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Lubitz
• Fachliche Zuordnung: Biophysik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5267692

Im Projekt sollen grundlegende Beiträge zum Einsatz der HochfeldEPR an Metalloproteinen mit bimetallischen Metallzentren geliefert werden. Geplant ist die Untersuchung von binuklearen ManganEnzymen, z.B. der Mangan-Katalyse, die hochreaktive Sauerstoffspezies im Organismus abbaut. Mit Hilfe der Hochfeld-EPR sollen die g-Tensoren und die 55Mn-Hyperfeintensoren der paramagnetischen Intermediate der Katalase präzise bestimmt werden. Die Lage der Tensoren soll aus Messungen an Katalase-Einkristallen erhalten werden. Die Ligandensphäre und deren Änderung im enzymatischen Prozeß sollen über die Elektron-Kern-Hyperfeinkopplungen mit ENDOR und ESEEM abgetastet werden. Die große Zeeman-Auflösung der Hochfeld-EPR soll genutzt werden zur Trennung der verschiedenen "Sites" in den Einkristallen und zur Durchführung von siteselektiven ENDOR-Experimenten sowie orientierungsselektiven ENDOR in gefrorenen Lösungen. Die g- und Hyperfein-Tensoren enthalten detaillierte Informationen zur geometrischen Struktur der Metallzentren und der Wechselwirkung mit ihrer Proteinumgebung. Die Messungen sollen letztlich zu einem besseren Verständnis der enzymatischen Prozesse beitragen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1051: Hochfeld-EPR in Biologie, Chemie und Physik