Gesünder durch Sauerstoffaktivierung
Komplexe Naturphänomene müssen heute aus einer breiter angelegten, interdisziplinären Perspektive betrachtet werden, da die Grenzen, die einst die Fachgebiete der Biologie, Chemie und Physik ordentlich voneinander trennten, zu zerfallen beginnen. Unter diesem Blickwinkel erscheint die biologische Aktivierung des Moleküls Sauerstoff als ein faszinierender und verzwickter Prozess, der die Evolution unseres Planeten begleitete sowie das Wachstum und die Selektion einer Vielzahl von Organismen anregte. Komplexe Moleküle, die eine aktive Rolle für die wichtigsten Stoffwechselwege des Sauerstoffmetabolismus spielen, verfügen oft über Kupfer- und/oder Eisenionen als operative Motoren oder reaktive Zentren. Hier findet das Binden, der Transport, die Reduktion und Oxidation von Sauerstoff in seiner molekularen Form (O2) statt. Das Activoxy-Projekt ("Oxygen activation in ribonucleotide reductase and multicopper oxidases proteins") soll verschiedene spektroskopische Methoden sowie strukturelle und kinetische Analysen nutzen, um den Redoxmechanismus und die Sauerstoffaktivierung zu untersuchen, der energetisch mit dem Dieisen- (Ribonukleotidreduktase, RNR, Klasse I R2) und dem Kupferprotein (Multikupfer-Oxidasen) verbunden ist. Das Ziel bestand darin, an mehr Wissen über die die Redoxchemie regulierenden funktionellen Faktoren zu gelangen und somit besser verstehen zu können, auf welche Weise die Metall-Sauerstoff-Wechselwirkungen zur Ausbildung der O2-Reaktivität beitragen. In den Metabolismus zwischen Sauerstoff und Metall auf molekularer Ebene einsehen zu können, verschafft den Wissenschaftlern bessere Ansätze zur Erforschung von Erkrankungen, zur biologischen Sanierung und zur Entwicklung wirksamer Inhibitoren. Das EU-finanzierte Forscherteam untersuchte zwei Hauptklassen von Proteinen und deren Wechselwirkung mit molekularem Sauerstoff sowie synthetischen funktionellen Biomimetika. Der Verlauf der Sauerstoffaktivierung wurde bei verschiedenen Eisenproteinen analysiert, die an Prozessen wie der DNA-Synthese und -Reparatur (im medizinischen Bereich der genetischen Integrität) beteiligt sind oder mit der Übertragung von Elektronen zu tun haben. Weitere Arbeiten haben das Wissen in Bezug auf das RNR-Protein vertieft, das vom Epstein-Barr Virus (EBV) überexprimiert ist. Es wurde entdeckt, dass die R2-Untereinheit des viralen RNR für Aktivitäten verantwortlich ist, die zur viralen Transfektion führen. Die Resultate von Activoxy werden wichtige Auswirkungen auf die Entwicklung von die RNR-Aktivität hemmenden Medikamenten haben, mit denen Krankheiten wie etwa Herpes-Virus-Infektionen behandelbar sind.
