Ludwig-Maximilians-Universität München
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DFG-Forschergruppe

Tanz der Elektronen

München, 08.05.2014

Eine DFG-Forschergruppe aus Chemikern und Physikern untersucht den Elektronentransfer mithilfe spezieller Laser. Die bisherigen Ergebnisse geben der bioanorganischen Forschung starke Impulse. Nun wurde der Forschungsverbund verlängert.

Tanz der ElektronenDie Übertragung von Elektronen und Sauerstoff sind elementare Reaktionen, die trotz intensiver Studien immer noch nicht vollständig verstanden sind. Hier setzt seit dem Jahr 2011 die Arbeit der DFG-Forschergruppe „Dynamik von Elektronentransferprozessen an Übergangsmetallzentren in biologischen und bioanorganischen Systemen“ an. „In der bioanorganischen Kupferchemie ist es unserer Gruppe seither gelungen, wesentlich zur Aufklärung der katalytischen Funktion der Tyrosinase beizutragen“, sagt Professor Sonja Herres-Pawlis vom Department Chemie der LMU. Die LMU-Professorin ist nun zusammen mit Professor Gerald Henkel von der Universität Paderborn Sprecherin der Forschungsgruppe. Die Förderung durch die DFG wurde um drei Jahre verlängert, damit die hochschulübergreifenden Forschungsarbeiten fortgeführt werden können.

„Unsere Forschergruppe nutzt die weitreichenden Möglichkeiten von Laser- und Synchrotron-basierten Strahlungsquellen, um den Elektronen- und Sauerstofftransfer in der Natur aufzuklären“, sagt Herres-Pawlis. Im Mittelpunkt der Forschung stehen zeitaufgelöste Messungen, die sich mit konventionellen Strahlungsquellen bislang nicht realisieren ließen. Die Wissenschaftler untersuchen an chemischen Modellsystemen für essentielle Kupferproteine, wie die Elektronen innerhalb der Moleküle übertragen werden. Die Arbeiten finden unter anderem am Deutschen Elektronen-Synchrotron am Center of Free Electron Laser Science in Hamburg statt, wo Arbeitsgruppen um Professor Michael Rübhausen und Professor Henry Chapman ebenfalls an der Forschergruppe beteiligt sind.

„Die Studien am neuartigen freien Elektronenlaser erlauben den Durchbruch auf dem Gebiet der Erforschung dynamischer Eigenschaften auf der Zeit- und Längenskala atomarer Bewegungen“, sagt Herres-Pawlis. Zu den bisherigen Studien sind mehrere Veröffentlichungen, unter anderem in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie, erschienen. „Sie konnten der bioanorganischen Forschung im Bereich der Metalloenzyme starke Impulse geben“, sagt Herres-Pawlis.

An der interdisziplinären Forschergruppe sind neben Professor Sonja Herres-Pawlis von der LMU und Professor Gerald Henkel von der Universität Paderborn des Weiteren Professor Matthias Bauer, Dr. Uwe Gerstmann und Professor Wolf Gero Schmidt von der Universität Paderborn beteiligt.