Zum Inhalt
Neues aus der Fakultät

Archiv 2019

Dynamik auf der Mi­kro­se­kun­den­zeit­ska­la im Wasser­stoff­brücken­netz­werk des aktiven Zentrums eines Enzyms

-
in
  • Neues aus der Fakultät 2019

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Linser beschreibt in einem kürzlich erschienenen Artikel die Dynamik des aus Wasser und Proteinaminosäureresten in der aktiven Tasche bestehenden Wasserstoffbrückennetzwerkes eines Enzyms. Die vorher als nicht-plastische Struktur beschriebene aktive Tasche des Enzyms weist damit eine Konformationsdynamik auf, die die auf wohl definierten Plätzen sitzenden Wasserstoffmoleküle mit einschließt. Die Arbeit wurde im renommierten Fachjournal Journal of the American Chemical Society publiziert und als eines der Cover Features besonders gewürdigt.

Grafikdarstellung chemischer Vorgänge © CCB​/​TU Dortmund

Dynamik im aktiven Zentrum von Enzymen ist repräsentiert eine wichtige Komponente ihrer Funktionalität. In vielen Enzymen bestehen zudem wohldefinierte Netzwerke von wasserstoffbrückenverknüpften Wassermolekülen, deren Aufenthaltsorte durch H-Brückendonoren und Akzeptoren auf der Proteinoberfläche definiert sind. Da die Verweilzeit dieser Moleküle am jeweiligen Orte allerdings kurz ist (ps), ist es nicht unbedingt intuitiv, dass eine Proteinbewegung auf der Microsekundenzeitskala sich auf das Wassernetzwerk auswirken kann. In ihrem kürzlich in der Zeitschrift Journal of the American Chemical Society erschienenen Artikel zeigen Linser und Kollegen mit Hilfe der protonendetektierten Festkörper-NMR-Spektroskopie, dass die definierten Gitterplätze des Wassers in der aktiven Tasche der humanen Carboanhydrase trotz des schnellen Platzwechsels der einzelnen Moleküle einer Dynamik unterworfen sind, die auf der 100 µs Zeitskala liegt und damit in den Bereich der für die Katalyse des Enzyms wich­ti­gen Dynamik fällt.

So könnte die wechselnde Geometrie des Netzwerkes Be­deu­tung für den Austausch von Substrat/Produkt haben, insbesondere den kinetisch „schwierigen“ Schritt des Heraustransportes eines Protons aus der aktiven Tasche. Der Artikel, der aus dem Themenbereich des Dortmunder/Bochumer Exzellenzclusters RESOLV stammt, in dem die Gruppe Linser mitarbeitet, wird mit einer Covergraphik gefeatured.

Fast Microsecond Dynamics of the Protein–Water Network in the Active Site of Human Carbonic Anhydrase II Studied by Solid-State NMR Spectroscopy
H. Singh, S. K. Vasa, H. Jangra, P. Rovó, C. Päslack, C. K. Das, H. Zipse, L. V. Schäfer, R. Linser
J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 49, 19276-19288.

Cover des JACS-Journals © JACS

Kalender

Zur Veranstaltungsübersicht

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.