Insight into the Mechanism of [NiFe] Hydrogenases by means of Magnetic Resonance Experiments and DFT Calculations [article]

Matthias Stein, Technische Universität Berlin, Technische Universität Berlin, Wolfgang Lubitz
2001
Hydrogenases sind Enzyme, die die heterolytische Spaltung von molekularem Wasserstoff katalysieren. Die [NiFe]-Hydrogenasen benutzen ein heterobimetallisches aktives Zentrum, um diese Funktion zu erzielen. Einige der Redoxzustände sind paramagnetisch und sind so Methoden der EPR-Spektroskopie zugänglich. Die Zustände Ni-A, Ni-B und Ni-C wurden mit gepulster 1H-ENDOR-Spektroskopie in Proteineinkristallen und gefrorener Lösung untersucht. Dichtefunktionaltheorie (DFT) Rechnungen lieferten
more » ... e in die elektronische Struktur der paramagnetischen Zustände. Mit relativistischen DFT Rechnungen und dem ZORA Hamiltonoperator konnten Parameter der magnetischen Resonanz (g- und A-Tensoren) theoretisch berechnet werden. Auf diese Art und Weise wurde eine Korrelation von Struktur und g-Werten für die [NiFe]-Hydrogenase etabliert. Ein plausibler Reaktionsmechanism, an dem die Proteinumgebung beteiligt ist, wurde auf der Grundlage von DFT Rechnungen vorgeschlagen.
doi:10.14279/depositonce-381 fatcat:ycnxcknje5fbziam6g3ua6bsv4