Conformational dynamics of proton-translocation in the respiratory complex I

质子泵的NADH：Ubichinon氧化还原酶，也是一种复杂的酶，可以通过质子在膜上的转移将NADH电转移到Ubichinon上。Er ist damit ein weesentlicher Erzeuger des transmembranen Protonengradienten，der für energieverbrauchende Prozesse benötigt wird. Der Komplex 1 spielt eine zentrale Rolle im Zellmetabolismus Fehlfunktionen des Komplex scheinen eine Ursache für versedene neurodegenerative Krankheiten zu sein.显然，对于Ursachen分子的Verständnis，Krankheiten nötig ist，die Struktur und Funktion dieses Enzymkomplexes zu knen，ist sein Mechanismus aufgrund seines komplizierten Aufbaus sowie des Fehlens einer hochaufgelösten Struktur wenig verstanden。这将是一个普遍的现象，因为质子转移是直接的，电子转移是直接的。我们有一个新的机制vorgeschlagen，在电子转移一个Komplexes的Konformationsänderung后，质子转移工业化。第一次实验我们的Gruppen weisen auf die katalytische Relevanz der konformativen Änderungen für die Redoxrektion hin。与质子转移有关的变形实验还没有进行。在该项目wollen我们die Konformation des Komplexes在verdoxzuständen bestimmen sowie die Konformationsänderungen，die mit einer Protonentranslokation gekoppelt sind. Die Konformationen韦尔登mittels Elektronen-Mikroskopie charakterisiert，die Energie，die für den Wechsel zwischen verzedenen Zuständen benötigt wird，durch Kraften-Mikroskopie，die diesem Prozess zugrunde liegende Dynamik über Pizzenz-Spektroskopie und die mit der Konformationsänderung gekoppelten Protonierungsreaktionen von Aminosäuren or der Redoxgruppen durch FT-IR-Spektroskopie.

Die protonenpumpende NADH:Ubichinon Oxidoreduktase, auch respiratorischer Komplex 1 genannt, koppelt den Elektronentransfer von NADH auf Ubichinon mit der Translokation von Protonen über die Membran. Er ist damit ein wesentlicher Erzeuger des transmembranen Protonengradienten, der für energieverbrauchende Prozesse benötigt wird. Der Komplex 1 spielt eine zentrale Rolle im Zellmetabolismus Fehlfunktionen des Komplexes scheinen eine Ursache für verschiedene neurodegenerative Krankheiten zu sein. Obwohl es für das Verständnis der molekularen Ursachen dieser Krankheiten nötig ist, die Struktur und Funktion dieses Enzymkomplexes zu kennen, ist sein Mechanismus aufgrund seines komplizierten Aufbaus sowie des Fehlens einer hochaufgelösten Struktur wenig verstanden. Es wird allgemein angenommen, dass die Protonentranslokation direkt an die Elektronenübertragung gekoppelt ist. Wir haben einen neuartigen Mechanismus vorgeschlagen, nach dem der Elektronentransfer eine Konformationsänderung des Komplexes hervorruft die die Protonentranslokation induziert. Erste Experimente unserer Gruppen weisen auf die katalytische Relevanz der konformativen Änderungen für die Redoxreaktion hin. Die Kopplung der Konformationsänderung mit der Protonentranslokation ist experimentell noch nicht bewiesen. In dem Projekt wollen wir die Konformation des Komplexes in verschiedenen Redoxzuständen bestimmen sowie die Konformationsänderungen, die mit einer Protonentranslokation gekoppelt sind. Die Konformationen werden mittels Elektronen-Mikroskopie charakterisiert, die Energie, die für den Wechsel zwischen verschiedenen Zuständen benötigt wird, durch Kraftfeld-Mikroskopie, die diesem Prozess zugrunde liegende Dynamik über Fluoreszenz-Spektroskopie und die mit der Konformationsänderung gekoppelten Protonierungsreaktionen von Aminosäuren oder Redoxgruppen durch FT-IR-Spektroskopie.