Die ultraschnelle Reaktionsdynamik einer enzymkatalysierten Reaktion - eine Analyse der lichtinduzierten Primärprozesse bei der Enzymkatalyse in der NADPH-Protochlorophyllid-Oxidoreduktase (EC 1.3.1.33)

酶催化反应的超快反应动力学 - NADPH-原叶绿素氧化还原酶 (EC 1.3.1.33) 中酶催化光诱导初级过程的分析

• 批准号: 46854702
• 负责人: Privatdozentin Dr. Gudrun Hermann
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Physikalische Chemie II
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/46854702?language=en
• 关键词: Die; ultraschnelle; Reaktionsdynamik; einer; enzymkatalysierten

Für eine enzymkatalysierte Reaktion soll die chemische Reaktionsdynamik im sub-Picosekundenzeitbereich untersucht werden, um daraus Erkenntnisse über die zielgerichtete Steuerung einer chemischen Reaktion in einem Enzym zu gewinnen. Als geeignetes Modellsystem wird die lichtinduzierte Enzymkatalyse in der NADPH-Protochlorophyllid-Oxidoreduktase (POR) herangezogen, da gegenwärtig nur lichtgetriebene Reaktionen einen Einblick in die interne Reaktionsdynamik durch Anwendung zeitaufgelöster spektroskopischer Techniken ermöglichen. Die POR ist ein Schlüsselenzym der Chlorophyllbiosynthese, das in einer lichtabhängigen Reaktion die Reduktion von Protochlorophyllid a zum Chlorophyllid a katalysiert. Durch den Einsatz verschiedener spektroskopischer Methoden mit Femtosekundenzeitauflösung sowie gezielter chemischer Modifikationen des Enzym-Substrat-Komlexes soll in diesem Enzym der Verlauf der Enzymkatalyse von ihrem Beginn bis hin zur Bildung eines ersten Photoprodukts sowohl hinsichtlich des zu Grunde liegenden kinetischen als auch molekularen Reaktionsmechanismus aufgeklärt werden. Aus den Ergebnissen werden Rückschlüsse auf die Kontrollmechanismen, die für die hohe Selektivität und Effizienz einer chemischen Reaktion in einem Enzym verantwortlich sind, erwartet. Die daran erkennbaren Strategien sind für das rationale Design und die Optimierung analoger chemischer Modelle und damit für die biomimetische Forschung von großer Bedeutung. Sie ermöglichen aber auch die Beurteilung von Chancen, längerfristig in den Ablauf photochemischer Reaktionen steuernd einzugreifen.

Für eine enzymkatalysierte Reaktion soll die chemische Reaktionsdynamik im sub-Picosekundenzeitbereich untersucht werden, um daraus Erkenntnisse über die zielgerichtete Steuerung einer chemischen Reaktion in einem Enzym zu gewinnen. Als geeignetes Modellsystem wird die lichtinduzierte Enzymkatalyse in der NADPH-Protofoliophyllid-Oxidoreduktase (POR) herangezogen, da gegenwärtig nur lichtgetriebene Reaktionen einen Einblick in die interne Reaktionsdynamik durch Anwendung zeitaufgelöster spektroskopischer Techniken ermöglichen。 POR ist ein Schlüsselenzym der Chlorophylbibiosynthese, das in the einer lichtabhängigen Reaktion die 还原原叶绿素 a zum 叶绿素 a catalysiert。酶分解技术的特殊方法及其对酶基质复合材料的化学修饰在酶催化分解中的应用 这是关于分子反应机制的基本运动原理。 Aus den Ergebnissen werden Rückschlüsse auf die Controlmechanismen, die für die hohe 选择性和有效的化学反应 in einem Enzym verantwortlich sind, erwartet.该策略旨在为设计原理、模拟化学模型和仿生研究提供优化。 Sie ermöglichen aber auch die Beurteilung von Chancen, längerfristig in den Ablauf photochemischer Reaktionen steuernd einzugreifen.