Contact

Björn Drobot
Biogeochemistry
b.drobotAthzdr.de

Promotionsarbeiten


Spezifische und unspezifische Bindung von Actiniden und Lanthaniden durch calciumbindende Proteine


Promotionsstudent:
Björn Drobot
Betreuer:
Dr. Johannes Raff, Dr. Henry Moll (HZDR)
Abteilung:
Biogeochemie


Kurzzusammenfassung

Ziel der Arbeit ist eine Aufklärung der molekularen Wechselwirkung von Actiniden (Ac) und Lanthaniden (Ln), insbesondere U(VI), Cm(III), Eu(III) sowie Tb(III), mit Proteinen. Gebildete An/Ln-Proteinkomplexe werden hinsichtlich beteiligter funktioneller Gruppen, Stabilität gebildeter Komplexe und Selektivität sowie Affinität für einzelne Metallen untersucht. Letzteres insbesondere unter besonderer Berücksichtigung der Rolle von Calcium für die Funktion von Proteinen.

Am Beispiel von Säugetier-Calmodulin und S-Layerproteinen von Lysinibacillus sphaericus soll die metallabhängige Proteinstruktur und -funktion untersucht werden und daraus allgemein gültige Aussagen für Calcium-bindende Proteine abgeleitet werden. Diese Arbeiten beinhalten auch die Untersuchung der Möglichkeit, inwieweit die Eigenfluoreszenz Ac und Ln in Kombination mit zeitaufgelöster, laserinduzierter Fluoreszenzspektroskopie (TRLFS) dazu genutzt werden kann, die Struktur bekannter und unbekannter Proteine tiefergehend zu untersuchen. Darüber hinaus soll die Selektivität und Affinität Calcium-bindender Proteine für weitere industrierelevante zwei- und dreiwertige Metalle untersucht und ihre Eignung zur Gewinnung und Separation strategisch relevanter Metalle (z.B. Lanthanide) beurteilt werden.

Neben den genannten grundlagenorientierten und ressourcentechnologischen Aspekten liefert die Arbeiten auch einen wichtigen Beitrag zu der am Institut für Ressourcenökologie bearbeiteten Thematik der Risikoabschätzung bei störfallbedingtem Freisetzten dreiwertiger Actiniden. Konkret betrifft dies die Giftwirkung von z.B. Curium und Americium in Zellen höherer Organismen durch Calcium- und Magnesium-substitution. Dieser Austausch kann den Zellstoffwechsel erheblich beeinflussen.


Contact

Björn Drobot
Biogeochemistry
b.drobotAthzdr.de