Teilprojekt C7


Die Arbeit an diesem Teilprojekt ist beendet

Thema

Untersuchungen zur enzymatischen Katalyse von Hämthiolatproteinen

Teilprojektleiter

PD Dr. Ilme Schlichting  
Max Planck Institut für medizinische Forschung
Abteilung Biomolekulare Mechanismen
Jahnstraße 29
69120 Heidelberg

Telefon: 06221-486-500
Telefax: 06221-486-585
E-Mail: ilme.schlichting@mpimf-heidelberg.mpg.de

Zusammenfassung

Protophorphyrin IX, besser bekannt als Häm, ist ein in biologischen Systemen weit verbreiteter Kofaktor, der als Fühler, Speicher oder Katalysator dient. Die Proteinmatrix bestimmt die chemische Reaktivität des Eisens, seine Oxidationsstufen, Reduktionspotentiale, Orbitale und Spinzustände, wobei distale Reste und Wassermoleküle im aktiven Zentrum, die Elektrostatik sowie der proximale Fe-Ligand und seine Wechselwirkungen entscheidend sind. Eine besondere Klasse bilden Hämthiolatenzyme, wie NO-Synthase, Chloroperoxidase und Cytochrom P450 Enzyme. Letztere sind an der Lipid- und Steroidbiosynthese sowie am Abbau körperfremder Substanzen beteiligt und katalysieren hauptsächlich Monooxygenase-Reaktionen, wie etwa die Hydroxylierung nicht-aktivierter Kohlenwasserstoffe. Obwohl schon sehr viel bekannt ist, wurde der „aktive Sauerstoff Komplex“ noch nicht experimentell charakterisiert.

Vor kurzem bestimmten wir die Kristallstrukturen entlang des Reaktionszyklus von Cytochrom P450cam, das die 5’-Exohydroxylierung von Kampfer katalyisert (1). Durch in-situ Röntgenradiolyse des kristallinen Oxy-Komplexes haben wir einen Komplex erzeugt, der mit einem Oxoferryl konsistent ist. Die Identität dieses Komplexes soll durch spektroskopische Untersuchungen aufgeklärt werden. Darüber hinaus planen wir, Kristallstrukturen von Reaktionsintermediaten von Chloroperoxidase zu bestimmen, um ihren Reaktionsmechanismus aufzuklären. 


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Stand: 24.06.09