Wolfgang Lubitz - Wolfgang Lubitz

Wolfgang Lubitz
Urodzony	1949 (wiek 71–72) Berlin , Niemcy
Narodowość	Niemiecki
Edukacja	Chemistry Free University Berlin (1969–1974) Dr. rer. nat Free University Berlin (1977) Habilitation Free University Berlin (1982)
Znany z	hydrogenazy kompleks wydzielający tlen fotosynteza bakteryjna i roślinna Elektronowy rezonans paramagnetyczny
Kariera naukowa
Pola	Chemia Biochemia Biofizyka
Instytucje	Free University Berlin (1977–1989) UC San Diego (1983–1984) University of Stuttgart (1989–1991) TU Berlin (1991–2000) Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion (2000 – obecnie)

Wolfgang Lubitz (ur. 1949) to niemiecki chemik i biofizyk . Obecnie jest emerytowanym dyrektorem w Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion . Jest dobrze znany ze swoich prac nad bakteryjnymi centrami reakcji fotosyntezy , enzymami hydrogenaz i kompleksem wydzielającym tlen przy użyciu różnych technik biofizycznych. Został doceniony przez Festschrift za wkład w elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR) i jego zastosowania w układach chemicznych i biologicznych.

Edukacja i kariera

Studiował chemię na Wolnym Uniwersytecie w Berlinie od 1969 do 1974 i kontynuował naukę na swoim Dr. rer. nat. do 1977 r. W latach 1977–1982 habilitował się w dziedzinie chemii organicznej na Wolnym Uniwersytecie w Berlinie, specjalizując się w elektronowym rezonansie paramagnetycznym (EPR) i metodach podwójnego rezonansu, takich jak ENDOR / TRIPLE. W latach 1979-1989 FU Berlin zatrudniał go jako adiunkta i profesora nadzwyczajnego na Wydziale Chemii. Od 1983 do 1984 pracował jako Max Kade Fellow na UC San Diego na Wydziale Fizyki z Georgem Feherem nad EPR i ENDOR w fotosyntezie . W 1989 roku został profesorem nadzwyczajnym fizyki eksperymentalnej na Uniwersytecie w Stuttgarcie . W 1991 roku powrócił do Berlina jako profesor zwyczajny i kierownik chemii fizycznej w Instytucie Maxa Volmera na Politechnice Berlińskiej . Pozostał do 2000 r., Kiedy został członkiem naukowym Towarzystwa Maxa Plancka i dyrektorem Instytutu Chemii Radiacyjnej im. Maxa Plancka (w 2003 r. Przemianowany na Instytut Chemii Bioinorganicznej im. Maxa Plancka, aw 2012 r. Na Instytut Chemicznej Konwersji Energii Maxa Plancka ) w Mülheim an der Ruhr , North Rhine-Westphalia , Niemcy. W tym samym roku został profesorem honorowym Uniwersytetu im. Heinricha Heinego w Düsseldorfie . Od 2004 do 2012 roku był dyrektorem zarządzającym Instytutu Maksa Plancka , a obecnie jest dyrektorem emerytowany z Max Planck Institute for Energy Conversion Chemical . Od 2004 roku zasiada w Radzie Spotkań Laureatów Nagrody Nobla w Lindau , a od 2015 roku jest jej wiceprzewodniczącym.

Badania

Jego badania koncentrują się na elementarnych procesach fotosyntezy i katalitycznych centrach metalicznych w metaloproteinach . Jest ekspertem w zakresie zastosowań spektroskopii EPR i obliczeń kwantowo-chemicznych. Ma ponad 500 publikacji z ponad 25 000 cytowań.

Spektroskopia EPR

W całej swojej karierze EPR odegrał ważną rolę jako biofizyczna technika uzyskiwania informacji o rodnikach, parach rodników, stanach tripletowych i centrach metali w chemii i biochemii. Szczególny nacisk położono na metody, które są w stanie rozwiązać nadsubtelne sprzężenia elektron-jądro między spinem elektronu a spinem jądrowym . Oprócz bardziej uznanych technik, modulacji elektronowo-spinowej modulacji (ESEEM) i podwójnego rezonansu elektronowo-jądrowego (ENDOR), jego grupa dalej opracowała i wykorzystała podwójny rezonans elektronowo-elektronowy - (ELDOR) wykrywany NMR (EDNMR) w zakresie częstotliwości mw . Techniki te były wykorzystywane przez niego i jego grupę do szeroko zakrojonych badań bakteryjnych centrów reakcji fotosyntezy , ich kompleksów modelowych dawców i akceptorów, fotosystemu I , fotosystemu II i wielu różnych hydrogenaz.

Kompleks wydzielający tlen

Podczas jego wczesnej kariery głównym przedmiotem zainteresowania były bakteryjne ośrodki reakcji fotosyntezy oraz tlenowy fotosystem I i fotosystem II. On i jego grupa badali indukowane światłem jony rodnika będące donorem chlorofilu i akceptorem chinonu w pierwotnym łańcuchu przenoszenia elektronów. Później jego badania skupiły się na cyklu rozszczepiania wody (stanach S) fotosystemu II przy użyciu zaawansowanych technik impulsów wieloczęstotliwościowych EPR, ENDOR i EDNMR. Jego grupa była w stanie wykryć i scharakteryzować generowane przez flash, zamarznięte stany paramagnetyczne S ₀ , S ₂ i S ₃ (S ₁ jest diamagnetyczny, a S ₄ jest stanem przejściowym) klastra katalitycznego Mn ₄ Ca ₁ O _x . Dzięki dokładnej analizie spektralnej, popartej obliczeniami chemii kwantowej, można było wykryć miejscowe utlenianie i stany spinowe wszystkich jonów Mn oraz ich sprzężenie spinowe dla wszystkich związków pośrednich cyklu katalitycznego . Dalsze prace z wykorzystaniem zaawansowanych technik Pulse EPR, takich jak EDNMR, doprowadziły do ​​uzyskania informacji na temat wiązania wody i propozycji wydajnego tworzenia wiązania OO w końcowym stanie cyklu.

[NiFe] - i [FeFe] -hydrogenaza

Przeprowadzono szeroko zakrojone prace nad [NiFe] -Hydrogenazą, w której mierzono tensory magnetyczne i powiązano je z obliczeniami kwantowo-chemicznymi. Dzięki jego pracy uzyskano struktury wszystkich półproduktów na ścieżce aktywacji i cyklu katalitycznym [NiFe] -hydrogenazy. W trakcie tej pracy uzyskano model dyfrakcji rentgenowskiej krystalografii [NiFe] -hydrogenazy o rozdzielczości 0,89 Ångströma .

Podobną pracę wykonano dla [FeFe] -hydrogenazy. Kluczowym wkładem jego badań było spektroskopowe dowody EPR na obecność liganda ditiolanu azapropanu (ADT-ligand) w mostku ditiolowym centrum aktywnego [FeFe] -hydrogenazy oraz określenie wielkości i orientacji tensora g przy użyciu pojedynczy kryształ EPR. Ligand ADT został później potwierdzony przez sztuczne dojrzewanie [FeFe] -hydrogeanses. Dzięki sztucznemu dojrzewaniu białko można było wytwarzać bez kofaktora ( apoproteiny ) przy użyciu mutagenezy E. coli i wstawić syntetycznie utworzone miejsce aktywne, co otworzyło nowe perspektywy w badaniach nad hydrogenazą.

Nagrody i uznanie

• Otto-Klung-Preis für Chemie, FU Berlin (1978)
• Max-Kade-Fellowship, Nowy Jork (1983)
• International Zavoisky Award, Russian and Tatarstan Academy of Sciences, Kazan, Rosja (2002)
• Bruker Prize, Royal Society of Chemistry, ESR group, Wielka Brytania (2003)
• Członek Królewskiego Towarzystwa Chemii. Wielka Brytania (2004)
• Złoty Medal Międzynarodowego Towarzystwa EPR (2005)
• Honorowy doktorat dr hc, Uppsala University, Szwecja (2008)
• Członek ISMAR (International Society of Magnetic Resonance) (2010)
• Członek zagraniczny Akademii Nauk Republiki Tatarstanu (2012)
• Honorowy doktorat, dr hc, Université d'Aix-Marseille, Francja (2014)
• Robert Bunsen Vorlesung, Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie eV (2017)
• Członek Międzynarodowego Towarzystwa EPR (2017)

Bibliografia