Electrostatic Investigations on the Mechanism of Quinone Reduction in the Qi Site of Cytochrome bc1

细胞色素bc 1是一种重要的生物能量学反应，如z.B.是空军的。这是辅酶Q（CoQ）的化学能量，一种质子化的能量存在于一个膜上。辅酶Q在Q-Tasche氧化的膜上沉积，在Q-Tasche还原的膜上沉积。氧化和还原有一个脱质子的过程。一种质子传递机制，韦尔登通过这种机制（Q-Zyklus）有效地传递质子。辅酶Q-氧化和还原通过抑制剂韦尔登而被证实，其特异性存在于辅酶或Qi-Tasche结合物中。细胞色素结构的基本知识是酶的一般作用机制。本课题通过对Ziel的电静力学研究，探讨了Qi-tasche中辅酶Q1还原的结构功能。本文介绍了用双泛函韦尔登设计半导体器件的EPR参数。韦尔登和质子转移如何降低辅酶Q？如何才能使辅酶Q与氧化还原反应结合？为什么只有气才能有特殊的抑制作用？我们将韦尔登我们的工作与特殊的和突变的数据联系起来，使我们的工作有效。

Cytochrom bc1 ist ein essentieller Bestandteil zahlreicher bioenergetischer Reaktionsketten, wie z.B. der Atmungskette. Es benutzt die chemische Energie des Coenzymes Q (CoQ), um einen Protonengradienten über einer Membran aufzubauen. CoQ wird auf der einen Seite der Membran in der Qo-Tasche oxidiert und auf der anderen Seite der Membran in der Qi-Tasche reduziert. Da Oxidation und Reduktion mit einer Deprotonierung bzw. einer Protonierung verbunden sind, werden durch diesen Mechanismus (Q-Zyklus) effektiv Protonen transportiert. CoQ-Oxidation und -Reduktion können jeweils durch Inhibitoren blockiert werden, die spezifisch in der Qo- oder Qi-Tasche binden. Trotz Kenntnis der Struktur von Cytochrom bc1 ist der genaue Mechanismus dieses Enzyms noch nicht verstanden. Das vorgeschlagene Projekt hat die Untersuchung der Struktur-Funktions-Beziehung der CoQReduktion in der Qi-Tasche mit elektrostatischen Rechnungen zum Ziel. Mittels Dichte-Funktional Methoden werden wir die EPRParameter der Semichinon-Zustandes von Qi berechnen. Die folgenden Fragestellungen sollen bearbeitet werden: Wie koppeln Elektronen- und Protonentransfer während der CoQ-Reduktion? Wie hängt die Bindungsaffinität von CoQ von dessen Redoxzustand ab? Warum binden einige Inhibitoren spezifisch nur die Qi-Tasche? Wir werden unsere Ergebnisse mit spektroskopischen und Mutagenese-Daten vergleichen, um unsere Berechnungen zu validieren.