Untersuchungen zur Kristallisation und Struktur der Dinitrogenase-Komponente des Mo-freien Eisen-Nitrogenase-Systems von Rhodobacter capsulatus

荚膜红杆菌无钼铁固氮酶系统二固氮酶组分的结晶及结构研究

• 批准号: 5388854
• 负责人: Professor Dr. Achim Müller
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Anorganische Chemie I
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5388854?language=en
• 关键词: Untersuchungen; zur; Kristallisation; und; Struktur

Die "klassische" Molybdän-Nitrogenase kommt in allen Stickstoff-fixierenden Bakterien vor. Bereits aus mehreren Bakterienstämmen wurden die Proteinkomponenten dieses Enzymsystems isoliert, kristallisiert und deren Struktur mit Hilfe röntgenstrukturanalytischer Untersuchungen aufgeklärt. Für den Katalyseprozeß ist insbesondere die Dinitrogenase-Proteinkomponente (MoFe-Protein) von herausragender Bedeutung. Sie setzt sich zusammen aus je zwei Alpha- und Beta-Untereinheiten (heterotetramere Struktur) und enthält die beiden am Elektronentransfer und der Substratreduktion beteiligten Metallcluster, den "P-Cluster" (8Fe7S) und den "FeMo-Cofaktor" (7FeMo9S/Homocitrat). In dem phototrophen Bakterium Rhodobacter capsulatus existiert neben der Mo-Nitrogenase auch eine Mo-unabhängige Eisen-Nitrogenase. Dieses Enzymsystem ist Sauerstoff-empfindlicher, reduziert molekularen Stickstoff mit deutlich geringerer Rate, zeichnet sich aber durch eine ungewöhnlich hohe Wasserstoffgas-Produktionsrate aus. Die Dinitrogenase-Komponente der Eisen-Nitrogenase (FeFe-Protein) ist ein Hexamer mit zwei zusätzlichen kleinen Delta-Untereinheiten (13.5 kDa) noch unbekannter Funktion. Im Mittelpunkt des beantragten Projekts steht die Präparation stabiler, homogener FeFe-Proteinproben und die Züchtung röntgentauglicher Kristalle mit anschließenden strukturanalytischen Untersuchungen. Ziele sind, die Struktur-Funktion-Zusammenhänge in diesem Enzym aufzuklären und die Unterschiede zum Mo-haltigen Nitrogenase-System herauszuarbeiten, speziell im Hinblick auf die Cofaktorstruktur, die Wechselbeziehungen zwischen Cofaktor(elektronen)struktur und katalytischer Aktivität, die Proteinumgebung des Cofaktors und die Lokalisation der Delta-Untereinheit. In begleitenden Arbeiten soll dieses Delta-Peptid bzw. das entsprechende Dimer isoliert, biochemisch charakterisiert und insbesondere seine potentielle Rolle beim Einbau des Mo-freien Cofaktors untersucht werden.

“经典”钼固氮酶在 allen Stickstoff-fixierenden Bakterien vor 中进行。 aufgeklärt。在Elektronentransfer 和 Substratreduktion beteiligten Metallcluster、“P-Cluster”(8Fe7S) 和“FeMo-Cofaktor”(7FeMo9S/Homocitrat) 之间。艾森固氮酶。 (FeFe-蛋白质) 是六聚体，具有两个 Delta-Untereinheiten (13.5 kDa) 功能。 anschließenden strukturanalytischen Untersuchungen。 Cofaktor(elektronen)struktur und katalytischer Aktivität，die Proteinumgebung des Cofaktors und die Lokalization der Delta-Untereinheit。罗尔的潜力是来自Mo-freien Cofaktors untersucht werden。