High field EPR and ENDOR of [Fe]-Hydrogenase
High field EPR and ENDOR of [Fe]-Hydrogenase
批准号:
5382067
负责人:
Dr. Edward Reijerse
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Priority Programmes
财政年份:
2002
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2001-12-31 至 2005-12-31
中文摘要
氢酶是在微生物中发现的一种酶,它催化简单的氧化还原反应:H2>;2H++2E。氢酶主要有两类:铁镍基团和纯铁基团。在过去的几年里,代表这两类的酶已经结晶,并确定了它们的X射线结构。这两类化合物的活性中心都含有一个独特的双金属(Fe-Ni或Fe-Fe)中心,并带有非蛋白质配体(CN、CO)。目前对这些酶的催化机理仍知之甚少。电子顺磁共振(EPR)和电子核双共振(EndOR)已被证明是研究氢酶顺磁状态的优秀技术。我们打算使用现有的最先进的EPR技术来研究[Fe]-氢酶,即使用高磁场和毫米波频率(100-200 GHz)。它的主要优点是:a)非常高的绝对灵敏度(~108自旋/高斯.秒),能够研究小的蛋白质单晶;b)在Endor实验中,非常高的塞曼结果导致了单晶的取向选择。我们项目的主要目标是揭开导致活性中心中氢的异质裂解的一系列事件。这将通过使用光不稳定的CO抑制形式的[Fe]-氢酶来鉴定质子接受碱来实现。高场EPR和Endor研究将提供活性中心在各种中间态的电子结构和几何结构的完整图景。由实验获得的磁相互作用校准的密度泛函计算将进一步完善我们对催化机理的理解。
英文摘要
Hydrogenases are enzymes found in microorganisms which catalyze the simple redox reaction: H2>2H+ + 2e. Two main classes of hydrogenases have been identified: the Iron-Nickel group and the Iron-only group. In the last few years enzymes representative of both groups have been crystallized and their X-ray structures have been determined. The active centre of both classes contains a unique bi-metallic (either Fe-Ni or Fe-Fe) centre with non-protein ligands (CN, CO). The catalytic mechanism of these enzymes is still poorly understood at present. Electron Paramagnetic Resonance (EPR) as well a Electron Nuclear Double Resonance (ENDOR) have proven to be excellent techniques for studying the paramagnetic states of hydrogenases. We intend to study [Fe]-hydrogenase using the most advanced EPR techniques available, i.e. using high magnetic fields and mm-wave frequencies (100-200 GHz). The main advantages will be: a) the very high absolute sensitivity (~108 spins/Gauss.sec) enabling the study of small protein single crystals, and b) the very high Zeeman-resulution leading to single crystal like orientation selection in ENDOR experiments. The main goal of our project is to unravel the sequence of events leading to the heterolytic splitting of hydrogen in the active site. This will be accomplished by identifying the proton-accepting base using the photo labile CO inhibited form of [Fe]-hydrogenase. High field EPR and ENDOR studies will provide a complete picture of the electronic and geometrical structure of the active site in various intermediate states. DFT calculations, calibrated by the experimentally obtained magnetic interactions will further refine our understanding of the catalytic mechanism.
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会议论文
EPR probeheads for very small samples
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批准号:221296715
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项目类别:Priority Programmes
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2012
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负责人:Dr. Edward Reijerse
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依托单位:
国内基金
海外基金
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具“类分子”过渡金属活性位点的光还原异相催化剂的EPR机理研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:李骥堃
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依托单位:
基于EPR制度内涵的我国制造业产业链低碳发展模式及推进机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:45万元
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批准年份:2022
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负责人:曹柬
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依托单位:
基于细胞内测定蛋白质结构变化与稳定性的NMR与EPR方法—新型顺磁标记路线与应用
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批准号:22161142018
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项目类别:
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资助金额:200.00万元
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批准年份:2021
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负责人:苏循成
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依托单位:
高压LiCoO2的固体NMR与EPR研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:60万元
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批准年份:2021
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负责人:沈明
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依托单位:
基于细胞内测定蛋白质结构变化与稳定性的NMR与EPR方法—新型顺磁标记路线与应用
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批准号:2211101042
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:0.00万元
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批准年份:2021
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负责人:苏循成
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依托单位:
基于细胞内测定蛋白质结构变化与稳定性的NMR与EPR方法-新型顺磁标记路线与应用
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:200万元
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批准年份:2021
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负责人:苏循成
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依托单位:
基于trityl自由基的高灵敏高特异氢过硫化物EPR探针的开发及性能研究
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批准号:32000881
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批准年份:2020
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负责人:谈小莉
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依托单位:
EPR量子关联新型判据及其应用
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批准号:12075245
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.0万元
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批准年份:2020
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负责人:任昌亮
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依托单位:
分子筛催化剂上低碳烷烃转化的的固体NMR及EPR谱学研究
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2020
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负责人:徐君
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批准号:72074078
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.0万元
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批准年份:2020
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负责人:常香云
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