Erster Einblick in ein Europium-Enzym
Selten-Erd-Elemente (SEE) sind aus fast keiner alltäglichen Technologie mehr wegzudenken. Ihre Bedeutung für Stoffwechselprozesse in der belebten Natur hingegen ist erst seit kurzem belegt. So wurde ihre biologische Rolle erst vor wenigen Jahren entdeckt und ihre Funktion als essentielle Elemente für bestimmte Bakterien wird nun erforscht. Das Bakterium Methylacidiphilum fumariolicum SolV beispielsweise ist strikt abhängig von Seltenen Erden wie Lanthan und Cer und kann, wie nun gezeigt wurde, sogar „Europium in seinen Stoffwechselprozessen nutzen“, wie Lena Daumann sagt, Professorin für Bioanorganische Chemie an der LMU.
Das Bild zeigt die größte Fumarole (La Boca Grande) des Solfatara Vulkankrater, der Heimat des Selten-Erd-Element-abhängigen Bakteriums Methylacidiphilum fumariolicum SolV.
Huub Op den Camp
Lena Daumann hat nun in Zusammenarbeit mit Mikrobiologen um Huub Op den Camp der Radboud University in Nijmegen in den Niederlanden und Thomas Barends vom Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg einen wichtigen Beitrag zur Erforschung der Selten-Erd-Elemente geleistet. Dem interdisziplinären Team ist es gelungen, Bakterienkulturen durch Zugabe von Europium zu kultivieren und erstmals ein Enzym zu analysieren, welches Europium in seinem aktiven Zentrum trägt. Bei diesem Enzym handelt es sich um eine Methanol-Dehydrogenase, die Methanol in Formaldehyd umwandelt. Neben der Aufklärung der Struktur des Europium-Enzyms wurden auch wichtige kinetische Parameter dieser neuartigen Methanol-Dehydrogenase bestimmt und wertvolle Erkenntnisse über den Einfluss verschiedener SEE auf die Aktivität dieser Enzyme gewonnen.
Originalveröffentlichung
Bérénice Jahn, Dr. Arjan Pol, Henning Lumpe, Dr. Thomas R. M. Barends, Andreas Dietl, Carmen Hogendoorn, Prof. Dr. Huub J. M. Op den Camp, Prof. Dr. Lena J. Daumann; "Similar but Not the Same: First Kinetic and Structural Analyses of a Methanol Dehydrogenase Containing a Europium Ion in the Active Site": ChemBioChem; 2018
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