Verständnis des Protonentransfers in Phytochromen und Cytochrome c Oxidase (C02)

• Fachliche Zuordnung: Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung seit 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 221545957

Protonentranslokation kann entweder durch Lichtanregung wie in Phytochromen oder durch Redoxreaktionen wie im Beispiel von Cytochrome c Oxidase (CcO) getrieben werden. Diese Prozesse verändern erheblich die Elektrostatik des Proteins, was wiederum Änderungen an funktionellen Stellen induziert. Das Ziel dieses Projekts ist daher ein allgemeines Konzept zu finden, das Protonendynamik, transiente Änderung der lokalen elektrischen Felder und Konformationsdynamik als potentieller Auslöser von Proteinfunktionen miteinander verbindet. Zu diesem Zweck werden wir QM/MM basierte Ansätze implementieren um auf Basis des Stark-Effekts die Stärke der lokalen elektrischen Felder abzuschätzen und kombinieren diese mit Moleküldynamiksimulationen Zusammenfassung bei konstantem pH um Protonentransferwege zu identifizieren.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 1078: Proteinfunktion durch Protonierungsdynamik
• Antragstellende Institution: Freie Universität Berlin
• Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter: Professor Dr. Ernst-Walter Knapp, bis 12/2020; Professorin Maria Andrea Mroginski, Ph.D., seit 1/2017