Mechanismus und Assemblierung Ni, Fe-haltiger Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen

Ni, Fe-haltige Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen (CODHasen) katalysieren die reversible Oxidation von CO mit Wasser zu CO2, zwei Protonen und zwei Elektronen. Sie erlauben damit Bakterien und Archaea entweder C2 zu COI umzuwandeln, das im n?chsten Schritt mit einem Methylkation und CoASH zu Acetyl-CoA kondensiert wird oder die Kohlenmonoxid-Oxidation als Quelle für Elektronen zu nutzen. In diesem Projekt wollen wir (I) offene mechanistische Fragen der CODHasen, wie die frühen Schritte der CO- und CO2-Bindung, mittels XFEL-Messungen untersuchen. Au?erdem m?chten wir die bereits intensiv untersuchte elektronische Struktur des Ni,Fe-Clusters mit der r?umlichen Struktur korrelieren, wofür ESR-Messungen an Proteinkristallen mit der Kristallstrukturbestimmung kombiniert werden sollen. Wir wollen au?erdem (II) das Substratspektrum von CooS-V untersuchen, um Einblicke in die potentielle physiologische Rolle dieses Enzyms zu erhalten. Der Umsatz potentieller Substrate soll in-vitro, in-vivo und in-crystallo verfolgt werden. Indem wir den Bereich der untersuchten Enzyme ausdehnen, hoffen wir, nicht nur weitere Einblicke in die Reaktionsmechanismen, sondern auch in die Diversit?t und Evolution von Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen zu erhalten.