Kurzlebige Leistungsträger im Rampenlicht

Neuer SFB an der LMU gestartet

01.08.2007

Als Werkzeuge oder Bausteine für neuartige Stoffe werden häufig Enzyme und andere Biomoleküle genutzt. Deren Strukturen und Interaktionen dominieren deshalb noch immer die chemische und biochemische Forschung. Doch diese zeitunabhängigen und rein statischen Eigenschaften greifen für ein tieferes Verständnis zu kurz, weil in vielen Fällen reaktive Zwischenstufen eines Moleküls oder aktivierte Enzyme entstehen, die erst die eigentliche Reaktion durchführen. Eben diesen - meist noch unbekannten - dynamischen Parametern widmet sich nun der neue Sonderforschungsbereich (SFB) 749 "Dynamik und Intermediate molekularer Transformation". Sprecher des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts ist Professor Thomas Carell vom Department für Chemie und Biochemie der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München. Im Rahmen des SFB sollen schwer zu untersuchende molekulare Zwischenstufen unter anderem mit Hilfe moderner Ultrakurzzeitmethoden analysiert werden.

Ohne zeitabhängige Transformationen könnten viele Moleküle ihre Aufgaben nicht übernehmen. Doch oft werden die zugrunde liegenden Prinzipien und die dabei entstehenden Zwischenstufen nicht oder zu wenig verstanden. Schuld daran ist die kurzlebige Natur der reaktiven Intermediate. Deshalb wird die dynamische Untersuchung molekularer chemischer und biochemischer Reaktivität mit Hilfe zeitauflösender Laserspektroskopie das zentrale Element im geplanten SFB sein.

Ziel des SFB ist, die Parameter zu untersuchen, die die Reaktivität und Funktion von chemisch und biologisch relevanten Molekülen in Lösung und auch in Zellen steuern. "Wir werden uns dabei auf Prozesse in organischen Lösungsmitteln, die für die synthetische Chemie so bedeutsam sind, und auf Wasser in den biologischen Fragestellungen konzentrieren", berichtet Carell. "Von Interesse ist für uns dabei nicht nur die Art der reaktiven Zwischenstufen, sondern auch deren Stabilität und die Bildungsgeschwindigkeit, mit der die Aktivierung erfolgt. Denn sie bestimmt wiederum die Reaktivität eines Moleküls." Weil die zu untersuchenden Systeme so komplex sind, werden auch neue Methoden und Konzepte erarbeitet werden müssen. Deren allgemeine Natur wiederum wird ganze Klassen von Prozessen einer Beschreibung zugänglich machen. Insgesamt wird der SFB an den Schnittstellen der drei Disziplinen Chemie, Biologie und Physik tätig sein. Er integriert alle Bestrebungen in den Einzeldisziplinen, den zeitlichen Verlauf chemischer und biochemischer Prozesse zu analysieren.

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