Wolfganga Lubitza

Wolfganga Lubitza
Urodzić się	1949 (wiek 73–74) Berlinie , Niemcy
Narodowość	Niemiecki
Edukacja	Chemii w Berlinie (1969–1974) Dr. rer. nat Wolny Uniwersytet w Berlinie (1977) Habilitacja Wolny Uniwersytet w Berlinie (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 Instytucie Maxa Plancka ds. Chemicznej Konwersji Energii . Jest dobrze znany ze swojej pracy nad bakteryjnymi centrami reakcji fotosyntezy , enzymami hydrogenazy i kompleksem uwalniającym tlen przy użyciu różnych technik biofizycznych. Został wyróżniony przez Festschrift za wkład w elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR) i jego zastosowania w systemach chemicznych i biologicznych.

Edukacja i kariera

Studiował chemię na Wolnym Uniwersytecie w Berlinie od 1969 do 1974 i kontynuował z jego Dr. rer. nat. do 1977. Od 1977 do 1982 habilitował się z chemii organicznej na Wolnym Uniwersytecie w Berlinie ze szczególnym uwzględnieniem elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) i metod 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 w UC San Diego na Wydziale Fizyki z George'em Feherem nad EPR i ENDOR w fotosyntezie . W 1989 został profesorem nadzwyczajnym fizyki eksperymentalnej na Uniwersytecie w Stuttgarcie . W 1991 powrócił do Berlina jako profesor zwyczajny i kierownik Katedry Chemii Fizycznej w Instytucie Maxa Volmera na Uniwersytecie Technicznym w Berlinie . Pozostał nim do 2000 roku, kiedy został członkiem naukowym Towarzystwa Maxa Plancka oraz dyrektor w Instytucie Chemii Radiacyjnej im. Maxa Plancka (w 2003 r. przemianowanym na Instytut Chemii Bionieorganicznej im. Maxa Plancka, aw 2012 r. na Instytut Chemicznej Konwersji Energii im. Maxa Plancka ) w Mülheim an der Ruhr w Nadrenii Północnej-Westfalii w Niemczech. W tym samym roku został honorowym profesorem Uniwersytetu im. Heinricha-Heinego w Düsseldorfie . W latach 2004-2012 był dyrektorem zarządzającym Instytutu Maxa Plancka , a obecnie jest emerytowanym dyrektorem Instytut Maxa Plancka ds. Chemicznej Konwersji Energii . Od 2004 roku jest członkiem Rady 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 metali w metaloproteinach . Jest ekspertem w zakresie zastosowań spektroskopii EPR i obliczeń chemii kwantowej. Ma ponad 500 publikacji z ponad 25 000 cytowań.

Spektroskopia EPR

W trakcie swojej kariery EPR odgrywała ważną rolę jako technika biofizyczna służąca do uzyskiwania informacji o rodnikach, parach rodników, stanach trypletowych 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 spinami jądra . Oprócz bardziej ugruntowanych technik, elektronowej modulacji echa spinowego (ESEEM) i podwójnego rezonansu elektronowo-jądrowego (ENDOR), jego grupa dalej rozwijała i wykorzystywała podwójny rezonans elektronowo-elektronowy (ELDOR) wykryty NMR (EDNMR) w zakresie częstotliwości mw. Techniki te zostały wykorzystane przez niego i jego grupę do szeroko zakrojonych badań bakteryjnych centrów reakcji fotosyntetycznych , ich modelowych kompleksów donorowo-akceptorowych, fotosystemu I , fotosystemu II oraz szeregu różnych hydrogenaz.

Kompleks wydzielający tlen

głównym przedmiotem zainteresowania były bakteryjne centra reakcji fotosyntetycznych oraz fotosystem tlenowy I i fotosystem II. On i jego grupa badali indukowane światłem donorowe chlorofile i chinonowe akceptorowe jony rodnikowe pierwotnego łańcucha przenoszenia elektronów. Później jego badania koncentrowały się na cyklu rozszczepiania wody (stany S) fotosystemu II przy użyciu zaawansowanych technik impulsów wieloczęstotliwościowych EPR, ENDOR i EDNMR. Jego grupa była w stanie wykryć i scharakteryzować paramagnetyk generowany przez błysk, uwięziony w zamrażarce ₀ stany S , S ₂ i S ₃ (S ₁ to stan diamagnetyczny, a S _{4 to stan przejściowy)} klastra katalitycznego Mn ₄ Ca ₁ O _{x .} Dzięki starannej analizie spektralnej - popartej obliczeniami chemii kwantowej, stany utleniania i spinu wszystkich jonów Mn oraz ich sprzężenie spinowe dla wszystkich półproduktów cyklu katalitycznego można było wykryć. Dalsze prace z wykorzystaniem zaawansowanych technik Pulse EPR, takich jak EDNMR, doprowadziły do ​​uzyskania informacji na temat wiązania wody i propozycji efektywnego tworzenia wiązań OO w końcowym stanie cyklu.

[NiFe]- i [FeFe]-hydrogenaza

Przeprowadzono szeroko zakrojone prace nad [NiFe]-hydrogenazą , w której zmierzono tensory magnetyczne i powiązano je z obliczeniami chemii kwantowej. Dzięki jego pracy uzyskano struktury wszystkich związków pośrednich w ścieżce aktywacji i cyklu katalitycznym [NiFe]-hydrogenaz. W trakcie tej pracy uzyskano model dyfrakcji rentgenowskiej krystalografii [NiFe]-hydrogenazy o rozdzielczości 0,89 Ångstremów .

Podobną pracę wykonano dla [FeFe]-hydrogenaz. Kluczowym wkładem w jego badania były dowody spektroskopowe EPR na obecność ligandu azapropan-ditiolan (ADT-ligand) w mostku ditiolowym miejsca aktywnego [FeFe] -hydrogenazy oraz określenie wielkości i orientacji g-tensor za pomocą monokrystaliczny EPR. Ligand ADT został później potwierdzony przez sztuczne dojrzewanie [FeFe]-hydrogenaz. Wykorzystując sztuczne dojrzewanie, białko można wytworzyć bez kofaktora ( apoproteiny ) przy użyciu mutagenezy E. coli i można by 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)
• Międzynarodowa Nagroda Zawojskiego, Rosyjska i Tatarstańska Akademia Nauk, Kazań, Rosja (2002)
• Nagroda Brukera, Królewskie Towarzystwo Chemii, grupa ESR, Wielka Brytania (2003)
• Członek Królewskiego Towarzystwa Chemii. Wielka Brytania (2004)
• Złoty Medal Międzynarodowego Towarzystwa EPR (2005)
• Doktorat honoris causa Dr hc, Uniwersytet w Uppsali, Szwecja (2008)
• Stypendysta ISMAR (Międzynarodowego Towarzystwa Rezonansu Magnetycznego) (2010)
• Zagraniczny członek Akademii Nauk Republiki Tatarstanu (2012)
• Doktorat honoris causa, Dr hc, Université d'Aix-Marseille, Francja (2014)
• Robert Bunsen Vorlesung, Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie eV (2017)
• Członek Międzynarodowego Towarzystwa EPR (2017)