Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Element-selective impulsive electronic and vibrational spectroscopy of iron-sulfur clusters

Opis projektu

Wyjaśnienie elektronicznych i strukturalnych konfiguracji klastrów żelazo-siarka

Klastry żelazo-siarka (FeS) są kofaktorami białkowymi, które przyczyniają się do wielu ważnych procesów metabolicznych, ponieważ pośredniczą w transporcie elektronów i wspomagają katalizę enzymatyczną. Określenie ich złożonej konfiguracji elektronicznej i strukturalnej jest wyzwaniem, ponieważ metody dostępne obecnie są ograniczone. Wspierany przez program działań „Maria Skłodowska-Curie”, projekt METRICS ma na celu opracowanie nowych, specyficznych dla pierwiastka technik spektroskopowych w celu scharakteryzowania struktury elektronowej i dynamiki wibracyjnej klastrów żelazo-siarka. Wykorzysta do tego źródła attosekundowe i femtosekundowe oraz ultrakrótkie impulsy miękkiego promieniowania rentgenowskiego. Selektywna względem pierwiastków impulsowa spektroskopia wibracyjna dostarczy informacji strukturalnych poprzez pomiar widm wibracyjnych o niskiej częstotliwości, a selektywna względem pierwiastków impulsowa spektroskopia elektronowa zmapuje stany elektronowe Fe, które są kluczowe dla aktywności katalitycznej FeS.

Cel

The catalytic activity of metalloproteins and cofactors is at the heart of biological systems’ functioning. Biological reactions occur under physiological conditions in stunning contrast with the extreme temperatures and pressures demanded by industrial processes. The evolutionary “optimal design” of enzymatic reactions led to the ubiquitous presence of key molecular motifs in several metabolic pathways, among which the iron-sulfur (FeS) clusters. Understanding how these multimetallic clusters act in Nature requires mapping their electronic and structural configuration, a challenging task that calls for new investigation methods.
In this project, the main issues of conventional spectroscopies for the characterization of FeS clusters are circumvented harnessing the potential of novel atto- and femtosecond sources, implementing element-selective impulsive vibrational spectroscopy (ES-IVS) and element-selective impulsive electronic spectroscopy (ES-IES). The impulsive excitation of FeS clusters with few-cycle pumps in the nearinfrared (for ES-IVS) and visible (for ES-IES) spectral ranges triggers their vibrational and electronic wavepacket dynamics, respectively. Using ultrashort soft X-ray pulses, the clusters’ time-domain response is monitored with element selectivity at the Fe M2,3-edge and S L2,3-edge, retrieving characteristic oscillation frequencies upon Fourier transform of the time traces.
ES-IVS will provide direct structural information of FeS clusters measuring Fe and S low-frequency vibrational spectra inaccessible with other approaches. ES-IES will map the Fe electronic states that are at the hearth of FeS catalytic activity and whose experimental observation has proven impractical. This project will establish these techniques as advanced X-ray spectroscopic tools for the investigation of FeS clusters, providing a better understanding of their role in crucial biological processes such as oxidative phosphorylation, photosynthesis and nitrogen fixation.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

DEUTSCHES ELEKTRONEN-SYNCHROTRON DESY
Wkład UE netto
€ 217 309,20
Koszt całkowity
Brak danych

Partnerzy (2)