Synthese und Eigenschaften liposomal gebundener Eisen-Schwefel-Cluster (Modelle von Eisen-Schwefel-Enzymen)

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Eisen-Schwefel-Proteine, die in ihrem aktiven Zentrum anorganische Eisensulfid-Cluster enthalten, sind in Organismen weit verbreitet. Im Mittelpunkt des Antrages stehen Synthesen von Eisen-Schwefel-Clustern, die als Kopfgruppen an Lipide gebunden sind und in die Doppelschicht von Liposomen eingeführt werden. Zum einen sollen zunächst Modell-Komplexe für die [FeFe]-Hydrogenase ({Fe2S2}-Komplexe) hergestellt werden und diese dann mit Phospholipiden gekoppelt werden, oder es werden die entsprechenden Lipid-haltigen Dithiole direkt mit den Eisencarbonylen Fex(CO)y (x = 2, y = 9; x = 3, y = 12) umgesetzt. Die mögliche Eigenschaft der so modifizierten Liposome zur katalytischen Wasserstoffproduktion soll mit elektrochemischen Methoden untersucht werden. Zum anderen sollen {Fe4S4}-Cluster an Lipide gebunden, diese in die Lipid-Doppelschicht inkorporiert werden und das Redoxpotenial der Komplexe in der jeweiligen Umgebung getestet werden. Ziel dieser Arbeiten soll die Herstellung einfachster synthetischer Zellen auf der Basis von Liposomen sein, die mit membranständigen Modellkomplexen von Eisen-Schwefel-Enzymen modifiziert sind, um so auf sehr einfachem Niveau Einblick in die Wirkungsweisen und Mechanismen dieser Enzyme zu gewinnen.