NY DOKTORGRAD
Jern gjør jobben
 Foto: Fredrik Limé |
"Mechanistic Investigation of Aromatic Amino Acid Hydroxylases - A Density Functional Theory Study"
Enzymer er store molekyler som fungerer som katalysatorer i organismen. De sørger for at kjemiske reaksjoner i organismen skjer raskere uten at enzymet selv forbrukes eller modifiseres. Enzymfamilien aromatisk aminosyre hydroksylaser (AAH-er), har jernioner forankret i det aktive setet der den kjemiske reaksjonen finner sted. For AAH-ene består de kjemiske reaksjonene av å bryte ned og omdanne aromatiske aminosyrer som blir tatt opp via maten. En feil på en av AAH-ene kan lede til Føllings sykdom. I prosessen bruker AAH-ene oksygen og et lite organisk molekyl, pterin-kofaktor, og i den enzymatiske katalysen får både pterin-kofaktoren og den aromatiske aminosyren et oksygenatom fra oksygenmolekylet.
I doktorgradsarbeidet har Olsson studert reaksjonsmekanismen til AAH-ene ved å bruke kvantekjemisk modellering, det vil si matematiske simuleringer basert på kvantemekaniske prinsipper. Med denne teknikken er det mulig å undersøke hvordan bindinger mellom atomer dannes og brytes i kjemiske reaksjoner. Dette arbeidet er den første kvantekjemiske modelleringen av hele den enzymatiske reaksjonen til AAH-ene, fra enzymet i sin såkalte ”hviletilstand” (før den kjemiske reaksjonen har blitt utført), til de hydroksylerte produktene og det regenererte, umodifiserte enzymet i hviletilstand (etter den kjemiske reaksjonen har blitt utført). Hennes beregninger gjenspeiler dermed til fulle at det er snakk om en katalytisk reaksjon.
Beregningene har identifisert addisjonen av et oksygenatom til pterin-kofaktoren som det langsomste enkelttrinnet i reaksjonen. Denne addisjonen starter med at et elektronpar blir overført fra pterin-kofaktoren til oksygenmolekylet. Beregningene viser at elektronparet overføres over to trinn, hvert med ett elektron. I løpet av denne prosessen ”holder” jernatomet både pterin-kofaktoren og oksygenmolekylet og letter elektronovergangen. Olssons beregninger belyser den viktige ”hjelperollen” som jernatomet spiller i hvert enkelttrinn gjennom den katalytiske reaksjonen.
Personalia:
Elaine Olsson er født i 1982 i Arvika, Sverige. Hun er utdannet sivilingeniør i kjemi ved Umeå universitet (2006). Fra 2006 har hun vært doktorgradsstudent ved Kjemisk institutt, Universitetet i Bergen.
Tidspunkt og sted for prøveforelesningen:
17.12.2010, kl. 13:15. Oppgitt emne: Force-field-based methods for studies of
chemical reacitivity
Sted: Rom 3069, Realfagsbygget, Allégaten 41
Tidspunkt og sted for disputasen:
14.01.2011, kl. 10:30, Auditorium 2, Realfagbygget Allégaten 41
Kontaktpersoner:
Elaine Olsson,, epost: elaine.olsson@kj.uib.no
Mediekontakt Gudrun Sylte, tlf. 55 58 91 70 (a), e-post: gudrun.sylte@uib.no
Avhandlingen kan lånes på Bibliotek for realfag. For kjøp/bestilling av avhandlingen, kontakt kandidaten direkte.