Ultraschneller Elektrontransfer und Konformationsdynamik in Chromoproteinen
Die photoinduzierte Ladungstrennung im
Reaktionszentrum stellt die primäre Lichtreaktion der bakteriellen
Photosynthese dar.
Mit Hilfe von
zeitaufgelösten Transmissionsmessungen an nativen und modifizierten
Reaktionszentren konnte ein Bakteriochlorophyll-Monomer zweifelsfrei als
primärer Elektronenakzeptor nachgewiesen werden. Die freie Energie des ersten
Intermediats ist dabei von entscheidender Bedeutung für die Optimierung der
Photosynthese. Das ungewöhnliche Temperaturverhalten der
Elektrontransferprozesse im Reaktionszentrum wird durch ein Modell erklärt,
das die entscheidende Rolle der elektronischen Kopplung V für die ET-Dynamik
belegt.
Die Funktion von Azobenzol als reversibler Photoschalter
ist seit längerem bekannt. Beim Einbau von Azobenzol in große Moleküle z.B.
Peptide können schnelle Strukturänderungen mit Licht ausgelöst und über
Ultrakurzzeitspektroskopie verfolgt werden. Letztendlich können solche Studien
Erkenntnisse über Faltungsvorgänge an Peptiden liefern. Vor diesem Hintergrund
wurde in zeitaufgelösten Experimenten die prinzipielle Eignung von Azobenzol
als schneller, reversibler Photoschalter demonstriert und extrem schnelle
Photoproduktbildung (innerhalb 150 fs) nachgewiesen. Photoinduzierte
Konformationsänderungen an zyklischen Azopeptiden werden derzeit in einem
experimentell bisher unzugänglichen Zeitbereich studiert.