Вольфганг Любиц
Вольфганг Любиц | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 1949 (74–75 лет) |
| Национальность | немецкий |
| Образование | Химический свободный университет Берлина (1969–1974) Доктор рер. Национальный Свободный университет Берлина (1977) Свободный университет Хабилитации в Берлине (1982) |
| Известный | гидрогеназы кислородвыделяющий комплекс бактериальный и растительный фотосинтез Электронный парамагнитный резонанс |
| Научная карьера | |
| Поля | Химия Биохимия Биофизика |
| Учреждения | Свободный университет Берлина (1977–1989) Калифорнийский университет в Сан-Диего (1983–1984) Штутгартский университет (1989–1991) Технический университет Берлина (1991–2000) Институт Макса Планка по преобразованию химической энергии (2000 – настоящее время) |
Вольфганг Любиц (род. 1949) — немецкий химик и биофизик . директором В настоящее время он является почетным Института Планка Макса преобразования химической энергии . Он хорошо известен своими работами по бактериальным фотосинтетическим реакционным центрам . [1] [2] [3] гидрогеназы , ферменты [4] и кислородвыделяющий комплекс [5] [6] с использованием различных биофизических методов. Он был удостоен награды Festschrift за вклад в электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и его применение в химических и биологических системах. [7]
Образование и карьера
[ редактировать ]Он изучал химию в Свободном университете Берлина с 1969 по 1974 год и продолжил обучение в докторантуре. физ. до 1977 года. С 1977 по 1982 год он работал над докторской диссертацией по органической химии в Свободном университете Берлина, уделяя особое внимание электронному парамагнитному резонансу (ЭПР) и методам двойного резонанса, таким как ENDOR /TRIPLE. С 1979 по 1989 год в Берлинском ФУ он работал доцентом и доцентом кафедры химии. С 1983 по 1984 год он работал в качестве научного сотрудника Макса Кейда в Калифорнийском университете в Сан-Диего на физическом факультете вместе с Джорджем Фехером над исследованиями ЭПР и ЭНДОР в фотосинтезе . В 1989 году он стал доцентом кафедры экспериментальной физики Штутгартского университета . В 1991 году он вернулся в Берлин в качестве профессора и заведующего кафедрой физической химии в Институте Макса Фольмера при Техническом университете Берлина . Он оставался там до 2000 года, когда стал научным членом Общества Макса Планка и директором Института радиационной химии Макса Планка (в 2003 году переименованного в Институт бионеорганической химии Макса Планка, а в 2012 году). Институт Макса Планка по преобразованию химической энергии ) в Мюльхайме-ан-дер-Руре , Северный Рейн-Вестфалия , Германия. В том же году он стал почетным профессором Генриха Гейне Дюссельдорфского университета имени . С 2004 по 2012 год он был управляющим директором Института Макса Планка директором и в настоящее время является почетным Института Макса Планка по преобразованию химической энергии . [8] С 2004 года он является членом совета Собраний нобелевских лауреатов в Линдау , а с 2015 года является его вице-президентом. [9]
Исследовать
[ редактировать ]Его исследования сосредоточены на элементарных процессах фотосинтеза и каталитических металлоцентрах в металлопротеинах . Он является экспертом в области применения ЭПР-спектроскопии и квантово-химических расчетов. Имеет более 500 публикаций с более чем 25 000 цитирований. [10]
ЭПР-спектроскопия
[ редактировать ]На протяжении всей своей карьеры ЭПР играл важную роль как биофизический метод получения информации о радикалах, радикальных парах, триплетных состояниях и металлоцентрах в химии и биохимии. [1] [11] [5] Особое внимание уделялось методам, которые способны разрешить электронно-ядерные сверхтонкие связи между спином электрона и спинами ядра . Помимо более устоявшихся методов, модуляции электронного спинового эха (ESEEM) и электрон-ядерного двойного резонанса (ENDOR), его группа разработала и использовала электрон-электронный двойной резонанс (ELDOR), обнаруженный ЯМР (EDNMR) в диапазоне микроволновых частот. . [12] [13] [14] Эти методы использовались им и его группой для обширного изучения бактериальных фотосинтетических реакционных центров , их донорно-акцепторных модельных комплексов, фотосистемы I , фотосистемы II , [1] [5] и ряд различных гидрогеназ. [11] [4]
Комплекс, выделяющий кислород
[ редактировать ]В начале своей карьеры бактериальные фотосинтетические реакционные центры , кислородная фотосистема I и фотосистема II. [1] были в центре внимания. индуцированное светом. хлорофилла, Он и его группа изучали донорство [2] и хинон-акцептор-радикалы [3] первичной цепи переноса электрона. Позже его исследования были сосредоточены на цикле расщепления воды (S-состояния) фотосистемы II с использованием передовых методов многочастотного импульсного ЭПР, ENDOR и EDNMR. Его группа смогла обнаружить и охарактеризовать генерируемые вспышкой, замороженные парамагнитные состояния S 0 , S 2 и S 3 (S 1 - диамагнитное, а S 4 - переходное состояние) каталитического кластера Mn 4 Ca 1 O x . Путем тщательного спектрального анализа, подкрепленного квантово-химическими расчетами, места окисления и спиновые состояния всех ионов Mn , а также их спиновую связь для всех промежуточных продуктов каталитического цикла . можно было обнаружить [15] [16] [17] Дальнейшая работа с использованием передовых методов импульсной ЭПР, таких как EDNMR, привела к получению информации о связывании воды. [18] и предложение эффективного образования ОО-связи в конечном состоянии цикла. [15] [6]
[NiFe]- и [FeFe]-гидрогеназа
[ редактировать ]Обширная работа была проведена с [NiFe]-гидрогеназой , где были измерены магнитные тензоры и связаны с квантово-химическими расчетами. [11] [4] Благодаря его работе были получены структуры всех интермедиатов пути активации и каталитического цикла [NiFe]-гидрогеназ. В ходе этой работы 0,89 ангстрема . с разрешением была получена рентгеноструктурная модель [NiFe]-гидрогеназы [19]
Аналогичная работа была проделана для [FeFe]-гидрогеназ. [4] Ключевым вкладом его исследований стало обнаружение ЭПР-спектроскопии азапропан-дитиолат-лиганда (ADT-лиганда) в дитиоловом мостике активного центра [FeFe]-гидрогеназы. [20] и определение величины и ориентации g-тензора с использованием монокристаллического ЭПР. [21] Наличие ADT-лиганда позже было подтверждено искусственным созреванием [FeFe]-гидрогеназ. [22] Используя искусственное созревание, белок может быть создан без кофактора ( апопротеина E. coli ) с использованием мутагенеза и может быть вставлен синтетически созданный активный сайт. [22] [23] [24] что открыло новые перспективы в исследованиях гидрогеназы. [25]
Награды и признание
[ редактировать ]- Премия Отто Клюнга по химии, Берлинский университет (1978).
- Стипендия Макса-Кейда, Нью-Йорк (1983)
- Международная премия Завойского АН России и Татарстана, Казань, Россия (2002).
- Премия Брукера, Королевское химическое общество, группа ESR, Великобритания (2003 г.)
- Член Королевского химического общества. Великобритания (2004)
- Золотая медаль Международного общества EPR (2005 г.).
- Почетный доктор наук, Уппсальский университет, Швеция (2008 г.).
- Член ISMAR (Международного общества магнитного резонанса) (2010 г.)
- Иностранный член Академии наук Республики Татарстан (2012 г.)
- Почетный доктор, доктор медицинских наук, Университет Экс-Марсель, Франция (2014 г.)
- Лекция Роберта Бунзена, Немецкое общество физической химии Бунзена eV (2017)
- Член Международного общества EPR (2017 г.)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Любиц, Вольфганг; Лендзиан, Фридхельм; Биттл, Роберт (2002). «Радикалы, радикальные пары и триплетные состояния в фотосинтезе». Отчеты о химических исследованиях . 35 (5): 313–320. дои : 10.1021/ar000084g . ISSN 0001-4842 . ПМИД 12020169 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Лендзян, Ф.; Хубер, М.; Исааксон, РА; Эндевард, Б.; Платон, М.; Бенигк, Б.; Мёбиус, К.; Любиц, В.; Фехер, Г. (1993). «Электронная структура первичного донорного катион-радикала Rhodobacter sphaeroides R-26: исследования ДЭДОР- и ТРОЙНОГО резонанса в монокристаллах реакционных центров». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Биоэнергетика . 1183 (1): 139–160. дои : 10.1016/0005-2728(93)90013-6 . ISSN 0005-2728 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Любиц, В.; Фехер, Г. (1999). «Первичные и вторичные акцепторы в бактериальном фотосинтезе III. Характеристика хиноновых радикалов Q A − ⋅ и Кью Б − ⋅ EPR и ENDOR». Прикладной магнитный резонанс . 17 (1): 1–48. doi : 10.1007/BF03162067 . ISSN 0937-9347 . S2CID 95064414 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Любиц, В.; Огата, Х.; Рюдигер, О.; Рейджерс, Э.Дж. (2014). «Гидрогеназы» . Химические обзоры . 114 (8): 4081–4148. дои : 10.1021/cr4005814 . ПМИД 24655035 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Кокс, Н.; Пантазис, Д.А.; Низ, Ф.; Любиц, В. (2013). «Биологическое окисление воды» . Отчеты о химических исследованиях . 46 (7): 1588–1596. дои : 10.1021/ar3003249 . ПМИД 23506074 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Любиц, Вольфганг; Хрисина, Мария; Кокс, Николас (2019). «Окисление воды в фотосистеме II» . Исследования фотосинтеза . 142 (1): 105–125. Бибкод : 2019PhoRe.142..105L . дои : 10.1007/s11120-019-00648-3 . ISSN 0166-8595 . ПМК 6763417 . ПМИД 31187340 .
- ^ «Специальный выпуск Wolfgang Lubitz Festschrift» . Журнал физической химии B, том 119, выпуск 43 (2015) . Публикации АКС . Проверено 5 декабря 2019 г.
- ^ «Вольфганг Любиц (Почетный)» . Макс Планк о преобразовании химической энергии . Открытое издательство . Проверено 17 июля 2019 г.
- ^ «Вольфганг Любиц» . Встречи нобелевских лауреатов в Линдау . Открытое издательство . Проверено 17 июля 2019 г.
- ^ «Вольфганг Любиц (ученый Google)» . Google Академик . Открытое издательство . Проверено 5 декабря 2019 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Любиц, Вольфганг; Рейерсе, Эдуард; ван Гастель, Морис (2007). «[NiFe] и [FeFe] гидрогеназы, изученные с помощью передовых методов магнитного резонанса». Химические обзоры . 107 (10): 4331–4365. дои : 10.1021/cr050186q . ISSN 0009-2665 . ПМИД 17845059 .
- ^ Кокс, Н.; Любиц, В.; Савицкий, А. (2013). «ЯМР-спектроскопия (EDNMR) с ELDOR-детектированием W-диапазона как универсальный метод для характеристики взаимодействий переходного металла с лигандом». Молекулярная физика . 111 (18–19): 2788–2808. Бибкод : 2013MolPh.111.2788C . дои : 10.1080/00268976.2013.830783 . ISSN 0026-8976 . S2CID 97147588 .
- ^ Налепа, А.; Мёбиус, К.; Любиц, В.; Савицкий, А. (2014). «Исследование нитроксильного радикала в неупорядоченных твердых телах с помощью ЭЛДОР-детектирования ЯМР: на пути к характеристике гетерогенности микроокружения в спин-меченых системах». Журнал магнитного резонанса . 242 : 203–213. Бибкод : 2014JMagR.242..203N . дои : 10.1016/j.jmr.2014.02.026 . ISSN 1090-7807 . ПМИД 24685717 .
- ^ Кокс, Н.; Налепа, А.; Панделия, М.-Э.; Любиц, В.; Савицкий, А. (2015). «Методы импульсного двойного резонанса ЭПР для исследования металлобиомолекул». Электронно-парамагнитное резонансное исследование биологических систем с использованием спиновых меток, спиновых зондов и собственных ионов металлов, Часть A. Методы энзимологии. Том. 563. стр. 211–249. дои : 10.1016/bs.mie.2015.08.016 . ISBN 9780128028346 . ISSN 0076-6879 . ПМИД 26478487 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кокс, Н.; Ретеган, М.; Низ, Ф.; Пантазис, Д.А.; Буссак, А.; Любиц, В. (2014). «Электронная структура кислородвыделяющего комплекса в фотосистеме II до образования ОО-связи». Наука . 345 (6198): 804–808. Бибкод : 2014Sci...345..804C . дои : 10.1126/science.1254910 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 25124437 . S2CID 13503746 .
- ^ Кревальд, В.; Ретеган, М.; Кокс, Н.; Мессингер, Дж.; Любиц, В.; ДеБир, С.; Низ, Ф.; Пантазис, Д.А. (2015). «Статусы окисления металлов при биологическом расщеплении воды» . Химическая наука . 6 (3): 1676–1695. дои : 10.1039/C4SC03720K . ISSN 2041-6520 . ПМК 5639794 . ПМИД 29308133 .
- ^ Кревальд, В.; Ретеган, М.; Низ, Ф.; Любиц, В.; Пантазис, Д.А.; Кокс, Н. (2016). «Спиновое состояние как маркер структурной эволюции природного катализатора расщепления воды». Неорганическая химия . 55 (2): 488–501. doi : 10.1021/acs.inorgchem.5b02578 . hdl : 1885/230998 . ISSN 0020-1669 . ПМИД 26700960 .
- ^ Рапацкий, Леонид; Кокс, Николас; Савицкий, Антон; Эймс, Уильям М.; Сандер, Джулия; Новачик, Марк. М.; Рёгнер, Матиас; Буссак, Ален; Низ, Фрэнк; Мессингер, Йоханнес; Любиц, Вольфганг (2012). «Обнаружение мест связывания воды кислородвыделяющего комплекса фотосистемы II с использованием ЯМР-спектроскопии 17O, детектируемой двойным электрон-электронным резонансом, в W-диапазоне» . Журнал Американского химического общества . 134 (40): 16619–16634. дои : 10.1021/ja3053267 . ISSN 0002-7863 . ПМИД 22937979 .
- ^ Огата, Х.; Нисикава, К.; Любиц, В. (2015). «Водороды обнаружены с помощью кристаллографии белков с субатомным разрешением в гидрогеназе [NiFe]». Природа . 520 (7548): 571–574. Бибкод : 2015Natur.520..571O . дои : 10.1038/nature14110 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 25624102 . S2CID 4464257 .
- ^ Силакофф А.; Венк, Б.; Рейджерс, Э.Дж.; Любиц, В. (2009). " 14 Исследование N HYSCORE H-кластера гидрогеназы [FeFe]: свидетельства присутствия азота в дитиольном мостике». Физическая химия Химическая физика . 11 (31): 6592–9. Бибкод : 2009PCCP...11.6592S . doi : 10.1039 / b905841a ISSN 1463-9076 . PMID 19639134
- ^ Сидабрас, Джейсон В.; Дуань, Цзифу; Винклер, Мартин; Хаппе, Томас; Хусейн, Рана; Зуни, Афина; Сутер, Дитер; Шнегг, Александр; Любиц, Вольфганг; Рейджерс, Эдвард Дж. (2019). «Распространение электронного парамагнитного резонанса на монокристаллы белка нанолитрового объема с использованием саморезонансной микроспирали» . Достижения науки . 5 (10): eaay1394. Бибкод : 2019SciA....5.1394S . дои : 10.1126/sciadv.aay1394 . ISSN 2375-2548 . ПМК 6777973 . ПМИД 31620561 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Берггрен, Г.; Адамска, А.; Ламбертц, К.; Симмонс, TR; Эссельборн, Дж.; Атта, М.; Гамбарелли, С.; Моуэска, Ж.-М.; Рейджерс, Э.; Любиц, В.; Хаппе, Т.; Артеро, В.; Фонтекейв, М. (2013). «Биомиметическая сборка и активация [FeFe]-гидрогеназ» . Природа . 499 (7456): 66–69. Бибкод : 2013Natur.499...66B . дои : 10.1038/nature12239 . ISSN 0028-0836 . ПМЦ 3793303 . ПМИД 23803769 .
- ^ Эссельборн, Дж.; Ламбертц, К.; Адамска-Венкатеш, А.; Симмонс, Т.; Берггрен, Г.; Нот, Дж.; Сибель, Дж.; Хемшемайер, А.; Артеро, В.; Рейджерс, Э.Дж.; Фонтекейв, М.; Любиц, В.; Хаппе, Т. (2013). «Спонтанная активация [FeFe]-гидрогеназ неорганическим имитатором активного центра [2Fe]» . Химическая биология природы . 9 (10): 607–609. дои : 10.1038/nchembio.1311 . ISSN 1552-4450 . ПМЦ 3795299 . ПМИД 23934246 .
- ^ Сибель, Джудит Ф.; Адамска-Венкатеш, Агнешка; Вебер, Катарина; Румпель, Сигрун; Рейджерс, Эдвард; Любиц, Вольфганг (2015). «Гибридные [FeFe]-гидрогеназы с модифицированными активными центрами демонстрируют значительную остаточную ферментативную активность». Биохимия . 54 (7): 1474–1483. дои : 10.1021/bi501391d . ISSN 0006-2960 . ПМИД 25633077 .
- ^ Биррелл, Джеймс А.; Рюдигер, Олаф; Рейджерс, Эдвард Дж.; Любиц, Вольфганг (2017). «Полусинтетические гидрогеназы продвигают исследования в области биологической энергетики в новую эру» . Джоуль . 1 (1): 61–76. дои : 10.1016/j.joule.2017.07.009 . ISSN 2542-4351 .
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
- Немецкие биохимики
- Немецкие биофизики
- Ученые из Берлина
- 1949 рождений
- Выпускники Свободного университета Берлина
- Члены Королевского химического общества
- Выпускники Калифорнийского университета в Сан-Диего
- Выпускники Штутгартского университета
- Выпускники Берлинского технического университета
- Немецкие эмигранты в США
- Живые люди
- Директора Института Макса Планка
- Академический состав Технического университета Берлина