Untersuchungen zur Bindung des sekundären Akzeptors in Photosystem I mit Methoden der EPR-Spektroskopie

Teutloff, Christian

Untersuchungen zur Bindung des sekundären Akzeptors in Photosystem I mit Methoden der EPR-Spektroskopie

dc.contributor.advisor	Lubitz, Wolfgang	en
dc.contributor.author	Teutloff, Christian	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät II - Mathematik und Naturwissenschaften	en
dc.contributor.referee	Lubitz, Wolfgang	en
dc.contributor.referee	Bittl, Robert	en
dc.date.accepted	2003-08-26
dc.date.accessioned	2015-11-20T15:18:34Z
dc.date.available	2004-03-03T12:00:00Z
dc.date.issued	2004-03-03
dc.date.submitted	2004-03-03
dc.description.abstract	Im Rahmen dieser Arbeit wurden die besonderen Eigenschaften des sekundären Akzeptors in PS I, einem Phyllochinon, untersucht und in Beziehung zu dessen Proteinumgebung gesetzt. Hierbei kamen Verfahren der EPR- und ENDOR-Spektroskopie zum Einsatz, mit denen selektiv ungepaarte Elektronenspins, wie sie infolge des lichtinduzierten Ladungstransfers in PS I auftreten, beobachtet werden können. Gegenstand der Untersuchungen war das Semichinon-Radikalanion A1.- bzw. das nach Lichtanregung intermediär auftretende sekundäre Radikalpaar P700.+A1.- . Die Interpretation der Ergebnisse für A1.- basierten auf Messungen an Chinonen in vitro und DFT-Rechnungen, die sowohl an Chinonen als auch an einem Teil der Bindungstasche von A1 durchgeführt wurden. Das niedrige Reduktionspotential des im Protein gebundenen Phyllochinons, A1/A1.-, konnte durch cyclovoltammetrische Messungen des Chinons in einer Reihe von Lösemitteln unterschiedlicher Polarität auf eine sehr apolare Bindungstasche zurückgeführt werden. Dabei erwies sich der g-Tensor des Anionradikals als empfindliche Sonde der Polarität der Umgebung. Die spezielle, asymmetrische Spindichteverteilung in A1.- konnte über DFT-Rechnungen an einem Modell der Bindungstasche durch eine einseitige Wasserstoffbrücke erklärt werden. Mittels ENDOR-Messungen an einem in die A1-Bindungstasche inkorporierten, deuterierten Chinon konnte die starke H-Brücke nachgewiesen werden. Die Untersuchungen am Radikalpaar P700.+A1.- mit EPR- und ENDOR-Spektroskopie zeigten, daß ausschließlich die Bindungstasche die für effizienten Vorwärtselektronentransfer notwendigen Redoxeigenschaften des Chinons bestimmt und dadurch sogar ein funktionaler PS I-Komplex mit Plastochinon-9 als sekundärem Akzeptor möglich ist. Mit Messungen an PS I-Punktmutanten der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii war es möglich, den bei tiefen Temperaturen am Elektronentransfer beteiligten PsaA-Zweig der C2-symmetrisch aufgebauten Kofaktorenkette über die Wechselwirkung des Trypthophans A 693 zu identifizieren. Erstmals wurden ENDOR-Messungen an P700.+A1.- in PS I-Einkristallen durchgeführt, mit denen die genauen Hyperfeintensorhauptwerte der 2-Methylgruppe des Semichinonanions und die Orientierung zur kristallographischen c-Achse bestimmt wurden.	de
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-5299
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/924
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-627
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften	en
dc.subject.other	Photosynthese	de
dc.subject.other	Photosystem I	de
dc.subject.other	sekundärer Akzeptor	de
dc.subject.other	Phyllochinon	de
dc.subject.other	A1	de
dc.subject.other	EPR	de
dc.subject.other	EPR	de
dc.subject.other	ENDOR	de
dc.subject.other	Hochfeld-EPR	de
dc.subject.other	Photosynthesis	en
dc.subject.other	photosystem I	en
dc.subject.other	secondary acceptor	en
dc.subject.other	phylloquinone	en
dc.subject.other	A1	en
dc.subject.other	EPR	en
dc.subject.other	ENDOR	en
dc.subject.other	highfield-EPR	en
dc.title	Untersuchungen zur Bindung des sekundären Akzeptors in Photosystem I mit Methoden der EPR-Spektroskopie	de
dc.title.translated	Investigations of the protein binding of the secondary quinone acceptor in photosystem I using EPR and ENDOR spectroscopy	en
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 2 Mathematik und Naturwissenschaften	de
tub.identifier.opus3	529
tub.identifier.opus4	534
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

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