Spektroskopische Untersuchung des H-Clusters von photosynthetischen [FeFe]-Hydrogenasen am Beispiel von HydA1 aus \(\textit {Chlamydomonas reinhardtii}\)

Grünalgen-Hydrogenasen sind monomere, kernkodierte Enzyme, die im Chloroplasten lokalisiert und über den Elektronendonor Ferredoxin mit der photosynthetischen Elektronentransportkette verbunden sind. Sie katalysieren die Umsetzung von Protonen und Elektronen zu molekularem \(H_{2}\) und werden nur unter Anaerobiose exprimiert. Im Gegensatz zu bakteriellen Hydrogenasen bestehen sie nur aus dem katalytisch aktiven Zentrum und besitzen keine zusätzlichen [FeS]-Cluster. Das macht sie für strukturelle Untersuchungen und mögliche biotechnologische Anwendungen besonders interessant. Ziel der Arbeit war die Isolierung und strukturelle Charakterisierung der [FeFe]-Hydrogenase HydA1 aus \(\textit {Chlamydomonas reinhardtii}\). Dazu wurde ein neues Expressions- und Reinigungssystem für HydA1 etabliert und anschließend biochemische sowie erste strukturelle Untersuchungen am katalytisch aktiven Zentrum mittels EPR- und FTIR-Spektroskopie durchgeführt