Local chemical probes for the investigation of heme transfer processes

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Bröring
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 100799727

Es werden Methoden für die Untersuchung von Häm-Austauschprozessen durch EPR- und Mössbauer-Spektroskopie vorgeschlagen. Zur Anwendung dieser Methoden müssen kleine Häm-Analoga hergestellt und in die Häm-Bindungstaschen von Proteinen als lokale Sonden eingeführt werden. 57Fe angereicherte Porphyrinoide ermöglichen Mössbauer-Untersuchungen, die detaillierte Informationen über Redox-, Spin- und Bindungszustand des Eisenatoms im proteingebundenen Häm liefern können. Eisencorrole können zur Visualisierung von sonst in der EPR-Spektroskopie nicht sichtbaren Spezies, insbesondere von Fe(II)-Häm, herangezogen werden. Im Fokus der Untersuchungen stehen vor allem die dynamischen Phänomene des Häm-Austauschs, d.h. die Korrelation der Häm-Bindung mit Redox- oder Protonierungsschritten, und/oder der Bindung kleiner Signalmoleküle wie CO oder NO. Erste Ergebnisse am humanen Häm-Enzym Guanylat-Cyclase und am Escherichia Coli Häm-Bindungsprotein HemW zeigen die Durchführbarkeit und den Wert dieses Vorhabens. Die Methoden werden an dem bekannten Pseudomonas aeruginosa Häm- Bindungsprotein PhuS/Hämoxygenase Transfer-System getestet und im PROTRAINVerbund bei der humanen Guanylat-Cyclase und bei E. coli HemW eingesetzt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1220: Prosthetic groups: transport and insertion - PROTRAIN