Characterization of the proton transfer and catalytic mechanism in [FeFe]-hydrogenases
- Die hohe Umsatzrate von [FeFe]-Hydrogenasen setzt einen effizienten Protonentransfer-Pfad (PTP) zwischen Proteinoberfläche und dem katalytischen Zentrum voraus. Dieser PT-Pfad wurde hauptsächlich auf theoretischer Basis für die [FeFe]-Hydrogenase CpI von \(\textit {Clostridium pasteurianum}\) vorgeschlagen während eindeutige experimentelle Nachweise fehlen. Um die Rolle des mutmaßlichen PTP belegen zu können, wurden 23 Varianten von 2 verschiedenen [FeFe]-Hydrogenasen (CpI und HydA1) mit Einzelaustauschen entlang des PTP kinetisch, IR-spektroskopisch und kristallographisch untersucht. Die Varianten zeigen eine deutliche Verlagerung ihres pH-Optimums in den niedrigen pH-Bereich und H\(_2\)-Begasung bei pH8 führt zur Anreicherung eines neuen Zustandes (H\(_{hyd}\)), der im Wildtyp nur bei besonders niedrigem pH nachgewiesen wird. Schließlich erklären die Kristallstrukturen von 12 Varianten einhellig das individuelle Niveau ihrer Restaktivitäten und liefern auf molekularer Ebene Einblicke in den PT-Mechanismus.
Download full text files
Additional Services
| Author: | Jifu DuanGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-98498 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-9849 |
| Title Additional (German): | Charakterisierung des Protonentransfers und des katalytischen Mechanismus in [FeFe]-Hydrogenasen |
| Referee: | Thomas HappeORCiDGND, Eckhard HofmannORCiDGND, Raphael StollORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2023/03/27 |
| Date of first Publication: | 2023/04/27 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Biologie und Biotechnologie |
| Date of final exam: | 2018/03/16 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Biologie und Biotechnologie |
| GND-Keyword: | Hydrogenasen; Protonentransfer; Mutagenese; Röntgenkristallographie; Infrarotspektroskopie |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen |
| Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Biowissenschaften, Biologie, Biochemie |
| faculties: | Fakultät für Biologie und Biotechnologie |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
