Fyzikální chemie

Školitel	RNDr. Luboš Rulíšek, Ph.D.
Skupina	Luboš Rulíšek
Téma	Reakční mechanismy nehemových metaloproteinů obsahující dva ionty železa v aktivním místě
Fakulta	FCHI / FPBT VŠCHT
Anotace	Reakční mechanismy mnohých nehemových metaloenzymů se dvěma ionty železa v aktivním místě (například Δ9 desaturáza, Δ9D) představují jeden z dosud nevyřešených problémů bioanorganické chemie s potenciálně velkým významem pro celou oblast aktivace C-H vazeb pomocí metaloproteinů či jim podobných menších katalytických systémů (obsahujících rovněž ionty železa). Klíčem k porozumění jejich katalytickým schopnostem je charakterizace tranzitních stavů odpovídajících krokům určujícím rychlost celé enzymatické reakce a rovněž charakterizace struktur všech reaktivních meziproduktů (intermediátů), jako jsou například Fe(IV)=O, Fe(III)-OOH jednotky (případně Fe(IV)-O-Fe(IV), Fe(III)-O-Fe(IV) jednotky s můstkovými atomy). Mechanistický obrázek dané reakční cesty pak například může ozřejmit rozmanitost reakcí katalyzovaných těmito enzymy (hydroxylace versus desaturace v případě Δ9D). Cíle projektu bude dosaženo pomocí použití nejmodernějších metod výpočetní chemie (včetně zcela nové metody “density matrix renormalization group”, tzv. DMRG-CASPT2) a spojením kvantově a molekulově mechanických metod (QM/MM).