@PhdThesis{duepublico_mods_00005008,
  author = 	{Groppe Dr., Jochen},
  title = 	{Strukturuntersuchungen mit EXAFS-Spektroskopie, methodische Aspekte, Weiterentwicklung der Methode: Structural Studies with EXAFS Spectroscopy, Methodical Aspects, Improvement of the Method},
  keywords = 	{Metallzentren; Cytochrom-c-Oxidase; MSI Cerius2; Spekten; EXAFS; CuB; CuA; Atmungskette},
  abstract = 	{Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Metallzentren der Cytochrom-c-Oxidasen (CCO) aus Thermus thermophilus (T.t.), aus Paracoccus denitrificans (P.d.) und dreier mit gentechnischen Methoden erzeugten Proteine (M227I, C216S, SU II) mit Hilfe der EXAFS-Spektroskopie untersucht. Die EXAFS-Messungen an der l{\"o}slichen Dom{\"a}ne der Untereinheit II der CCO aus P.d. exprimiert in E. coli (SU II) erm{\"o}glichten erstmals die Untersuchung eines CuA-Zentrums mit EXAFS ohne die {\"U}berlagerung durch Signale von CuB. Das CuA-Zentrum ist ein zweikerniges Zentrum mit sehr kurzem Cu-Cu-Abstand dessen Kupfer-Atome von zwei (m{\"u})2-Schwefel-Liganden verbr{\"u}ckt werden. Terminal an die beiden Cu-Atome koordiniert jeweils ein Histidin. Es kann nicht ausgeschlossen werden, da{\ss} die in verschiedenen Arbeiten als schwach koordinierend diskutierten Methionin- und Glutamat-Backbone-Liganden maskiert und damit nicht zu detektieren sind. Somit ist eine CuA-Zentrum. Am CuB koordinieren drei Histidinliganden. Der mittlere Fe-Cu-Abstand im Fea3/CuB-Zentrum betr{\"a}gt 3,99 {\AA}. Die beiden Eisenatome des Enzyms sind durch je einen Porphyrin-Ring koordiniert. Das Feb-Zentrum vervollst{\"a}ndigt seine Koordination durch zwei axial zum Ring gebundene Histidin-Reste, das Fea3 durch einen axial gebundenen Histidin-Rest. Der Vergleich der EXAFS-Messungen an der CCO aus P.d. mit denen f{\"u}r die CCO aus T.t. zeigt, da{\ss} die Metallzentren der beiden Enzyme bis auf Details identisch sind. Das Kupfer-EXAFS der Mutante M227I der CCO aus P.d. zeigt eine Erh{\"o}hung der mittleren Koordinationszahl der Kupfer-Atome im mutierten CuA-Zentrum auf vier. Die daraus resultierende strukturelle {\"A}nderung bedingt eine Spin-Lokalisation im nativ Spin-delokalisierten Zentrum. Offensichtlich ist das in CCO hochkonservierte Methionin 227 erforderlich, um die einzigartige geometrische und elektronische Struktur des CuA-Zentrums zu stabilisieren. Die spektroskopischen Untersuchungen an der Mutante C216S der CCO aus P.d. zeigen statt des CuA-Zentrums ein einkerniges Kupfer-Zentrum an der Bindungsstelle des dem konservierten Methionin 227 zugewandten Kupferatoms des CuA-Zentrums. Das Zentrum wird durch ein Histidin, ein Cystein, ein Methionin und einen weiteren Liganden (S/Cl) tetraedrisch koordiniert. Es wird deutlich, da{\ss} das im CuA verbr{\"u}ckend koordinierende Cystein 216 essentiell zur Bildung eines homodinuklearen Zentrums ist. Ausserdem wurde eine optimierte Me{\ss}strategie entworfen, mit der die zur Verf{\"u}gung stehende Me{\ss}zeit zugunsten der kritischen Bereiche des Spektrums teilweise umverteilt wird. Es wurde eine neuartige Methode zur quantitativen Bestimmung der statistischen Qualit{\"a}t von EXAFS-Spektren entwickelt. Mit Hilfe dieser Methode konnte ein neuartiges dynamisch-adaptives Verfahren zur Gl{\"a}ttung von Spektren entwickelt und programmiert werden. Es wurden zus{\"a}tzlich Erweiterungen zur Standardsoftware Cerius2 entwickelt. Die Erweiterungen erg{\"a}nzen die Funktion und die Oberfl{\"a}che des Programms.},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00005008},
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