Untersuchungen zum Mechanismus des katalytischen Superoxidabbaus durch die Nickel-Superoxiddismutase anhand funktioneller peptid-basierter Modellverbindungen

• Antragsteller: Professor Dr. Gerd Buntkowsky
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243977495

Ziel des Antrages ist die Aufklärung des Katalysemechanismus der Nickelsuperoxiddismutase (NiSOD) durch die Untersuchung kleiner peptidischer Modellverbindungen mittels Flüssig- und Festkörper-Kernresonanzspektroskopie, kinetischer Messungen und theoretischer Berechnungen. In Vorarbeiten ist es uns gelungen einen katalytisch hochaktiven Substratmodellkomplex mit den NiSOD Modellpeptiden herzustellen, Cyanid als Substratanalogon stabil im aktiven Zentrum der Modellpeptide zu koordinieren und die Struktur des Cyanid-Adduktes aufzuklären. Erster Schwerpunkt des Projektes ist die Klärung der Frage, inwieweit die Struktur dieser Modellpeptide, die wir gezielt durch Mutation verändern, die katalytische Aktivität und die Position des Substratanalogons am aktiven Zentrum in den NiSOD-Modellpeptiden beeinflusst. Während das natürliche Enzym in einer cis-Konfiguration vorliegt, sind die Modellpeptide trans-konfiguriert. Im zweiten Schwerpunkt der geplanten Arbeiten soll deshalb der Effekt der trans/cis-Konfiguration auf die katalytische Aktivität der Modelle und die Bindung des Cyanids als Substratanalogon untersucht werden. Im dritten Schwerpunkt wird die Rolle und Bindung funktioneller Wassermoleküle im aktiven Zentrum der Modellpeptide untersucht und mit anderen SOD-Klassen verglichen. Dadurch soll geklärt werden, inwiefern Analogien im katalytischen Verhalten zu anderen SOD-Klassen vorliegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr. Daniel Tietze