Synthetische Modelle von Metalloproteinen

Summary. Die Synthese von Proteinmodellen (aktives Zentrum von Proteinen) und deren Erforschung ist ein hochaktuelles Forschungsgebiet. Proteine sind in der Lage, kleine Moleküle bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck mit hoher Effizienz zu aktivieren, und somit zu funktionalisieren, was in zahlreichen industriellen Prozessen bei weitem nicht erreicht wird. In diesen wird oft unter hohen Temperaturen und Drücken und unter der Verwendung teurer Katalysatoren ein nur geringer Umsatz erziehlt. Proteinmodelle sind vielversprechend für industrielle Prozesse, und darüberhinaus ist deren Synthese und Charakterisierung eine wahre Herausforderung für den Chemiker. Deshalb habe ich dieses Thema gewählt, da es eine attraktive Kombination von Nutzen, Ästhetik, Interdisziplinarität und chemischer Herausforderung darstellt. Themenstellung. Die Bioanorganische Chemie ist ein äußerst modernes, faszinierendes, interdisziplinäres und schnell wachsendes Forschungsgebiet, das mit hohem Aufwand weltweit, aber besonders in den USA betrieben wird. Die Arbeitsgruppe von Prof. Lippard am Massachusetts Institute of Technology ist sehr erfahren und äußerst renommiert auf diesem Gebiet, was allen Anforderungen für einen erfolgreichen Postdoc Aufenthalt gerecht wird. Ziel. Das Hauptziel ist die Synthese von Proteinmodellen, welche in der Lage sind, deren Funktionen in biologischen Systemen zu imitieren, und dadurch hoffnungsvolle Katalysatoren sind. Die "Wundermaschine" Monooxygenase ist zum Beispiel für die Oxidation von Methan in Methanol verantwortlich, für welche sich die Gruppe um Prof. Lippard am MIT besonders interessiert. Ich werde an der Verbesserung eines "Monooxygenasemodells" mitarbiten, um deren katalytische Fähigkeit zu verbessern, und um darüberhinaus ein besseres grundlegendes Verständnis für aktive Zentren in Proteinen zu bekommen. Methoden. Neben NMR, Spektroskopie (UV-vis, IR), Massenspektrometrie, Röntgenbeugung und Elektrochemie, stehen moderne Methoden wie EPR-, EXAFS-, Mössbauerspektroskopie, Magnetochemie und theoretische Methoden (Berechnungen) zur Verfügung.