Mechanismus und Assemblierung Ni, Fe-haltiger Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen

• Antragsteller: Professor Dr. Holger Dobbek
• Fachliche Zuordnung: Biochemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206243590

Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen katalysieren die reversible Oxidation von CO mit Wasser zu CO2, zwei Protonen und zwei Elektronen, eine zentrale Reaktion in der Nutzung von CO als Energiequelle und der autotrophen Umwandlung von CO2 zahlreicher anaerob lebender Mikroorganismen. Ni,Fe-haltige Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen katalysieren diese Umsetzung an einem komplexen Ni-, Fe- und S-haltigen Metallcluster, dessen Assemblierung von ATPasen abhängt. Wir haben in der letzten Förderperiode die Struktur der Kohlenmonoxid-Dehydrogenase mit aktiven [NiFe4S4OHx]-Zentrum bestimmen können und die Struktur des aktiven Zentrums mit gebundenem Substrat CO2 und dem mit CO isoelektronischen Inhibitor CN- analysiert. Für die im Aufbau des Ni,Fe-Zentrums beteiligte ATPase CooC konnten wir zeigen, dass sie Ni2+ bindet und die ATPBindestelle mit der Ni-Bindestelle kommuniziert, weiter haben wir die Struktur von CooC aufgeklärt. In der nächsten Förderperiode wollen wir die aktiven und inaktiven Zustände des Ni,Fe-Zentrums weiter untersuchen und die Funktion der verwandten ATPasen CooC und AcsF für die Assemblierung der Ni,Fe-Zentren der Kohlenmonoxid-Dehydrogenase und Acetyl-CoA-Synthase aufklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen