Forschung

Die Metalloproteine, mit denen wir uns schwerpunktmäßig beschäftigen, enthalten die sogenannten Molybdän- und Wolfram-Kofaktoren. Diese Enzyme sind ubiquitär, kommen also in jedem Organismus inklusive des Menschen vor. Die Reaktionen, die von diesen Enzymen katalysiert werden, sind in der Regel Übertragungsreaktionen von O^2– von Wasser auf Substrat oder umgekehrt im Zuge einer Zweielektronen-Redoxreaktion: R + H₂O ⇆ RO + 2 H⁺ + 2 e^–. Die Reaktionen spielen eine wichtige Rolle im Stickstoff-, Kohlenstoff- und/oder Schwefel-Metabolismus, also generell im Stoffwechsel aller Organismen. Obwohl die Enzyme strukturell divers sind, können ihre aktiven Zentren allgemein wie in obiger Abbildung zusammenfassend skizziert werden. Der dort gezeigte komplexe organische Ligand wird Molybdopterin genannt und ist eines der gemeinsamen Charakteristika aller Enzyme dieser Art. Eine Besonderheit ist die Dithiolen-Funktion, mit der Molybdopterin das Metall koordiniert, da diese non-innocent ist, d.h. aktiv an Redoxreaktionen teilnehmen kann, was allgemein für katalytische Prozesse von erheblichem Nutzen sein kann.