Ernte/Anzucht von Proteinkristallen unter Sauerstoffausschluss © J. Klyne, UniSysCat
Horch: Mit meinen experimentellen Methoden kann ich keinen Überblick über das gesamte Riesen-Molekül bekommen wie bei Andrea Schmidt, dafür aber an begrenzten Stellen genauer hinschauen. Hierzu verwende ich Laser, die Infrarotlicht aussenden, das mit den Atomen wechselwirkt. Auch dies geschieht sehr schnell im Bereich von Femtosekunden, also der Zeitspanne, in der auch Andrea messen kann. So können wir Details der molekularen Geometrie und elektronischen Struktur aufklären, der katalytischen Reaktion also direkt auf der Ebene der Elektronen und Atomkerne zuschauen.
Mroginski: Und ich bin quasi das Bindeglied zwischen Andrea Schmidt und Marius Horch. Die von beiden aufgenommenen Daten sind sehr komplex und nicht immer sofort eindeutig zu interpretieren. Als theoretische Biophysikerin entwerfe ich molekulare Modelle der Hydrogenase am Computer, um die Daten zu erklären. Über den ständigen Abgleich zwischen Theorie und Experiment nähern wir uns dann gemeinsam allmählich den vermutlich wahren Gegebenheiten an.
Woher kommt denn eigentlich die Hydrogenase, die Sie untersuchen?
Lenz: Die kommt von meinem Team, sie ist der Grundstoff für unsere Experimente. Wir isolieren sie aus dem Bakterium Cupriavidus necator, das überall im Erdboden vorkommt. Zudem beschäftige ich mich als Mikrobiologe mit den genetischen Hintergründen, also welche Gene im Bauplan der Hydrogenase welche Eigenschaften hervorrufen.
Bereits seit meiner Diplomarbeit vor über 25 Jahren untersuche ich ihre genauen biologischen Eigenschaften. Dass ein einzelnes Molekül so komplexe Funktionen haben kann wie quasi ein ganzer Organismus, fasziniert uns denke ich alle an diesem Forschungsgegenstand. Gleichzeitig steht er hier in der BUA-Kampagne nur stellvertretend für die vielen komplexen Herausforderungen, mit denen wir uns im Exzellenzcluster UniSysCat auf dem Weg hin zu einer grünen Chemie beschäftigen.
Herr Horch, Frau Mroginski, Herr Lenz, Frau Schmidt, danke für das Gespräch!