Prof. Dr. rer. nat. Holger Dobbek
Themen
Zusammenfassung
Die Forschung von Prof. Dr. rer. nat. Holger Dobbek konzentriert sich auf die Aufklärung der Struktur und des Mechanismus komplexer Metalloenzyme, insbesondere im Bereich der CO2-Fixierung und -Reduktion. Ein zentrales Thema ist die Charakterisierung von Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen und Acetyl-CoA-Synthasen sowie deren Rolle im reduktiven Acetyl-CoA-Weg anaerober Bakterien und Archaeen. Darüber hinaus untersucht er die Wasseroxidation am Photosystem II und die Aktivierung von Dioxygen an nicht-hämischen Eisen-Zentren. Methodisch kombiniert er hochauflösende Röntgenkristallographie, spektroskopische Techniken und kinetische Analysen, um katalytische Prozesse auf molekularer Ebene zu verstehen. Diese Erkenntnisse tragen zur Entwicklung neuer biokatalytischer Ansätze für nachhaltige Produktionsverfahren bei.
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Stammdaten
Identität, Organisation und Kontakt aus HU-FIS.Prof. Dr. rer. nat. Holger Dobbek
HU-FIS-Profil ↗Wissenschaftliche Kooperationspartner
10Wissenschaftliche Partner — zum Ausklappen.
EXC 314/1: Die Aufklärung des photo-induzierten Assemblierungsmechanismus, ausgehend von nativen und modifizierten Wasseroxidations-Katalysatoren des Photosystem II (AG Zouni) Biokatalytische Kopplung von Photosystem I mit FDH und CO-DH Superkomplexen
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Dioxygenase-Reaktivität von Hämoproteinen, die mit Nicht-Hem-Eisenkatalysatoren in asummetrischen cis-Dihydroxylierungs- und Indol-Oxidationsreaktionen rekonstituiert wurden
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EXC 2008: Unifying Systems in Catalysis (UniSysCat)
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Forschungsprojekte
18Cluster: Integrale Konzepte der Katalyse (Professur)
Quelle ↗Förderer: DFG Exzellenzinitiative Cluster Zeitraum: 07/2009 - 10/2012 Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Holger Dobbek
Radikal-abhängige Katalyse in Fe/S-abhängigen Dehydratasen
Quelle ↗Förderer: DFG Sachbeihilfe Zeitraum: 04/2010 - 09/2012 Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Holger Dobbek
Strukturelle Enzymology der Hydroxylierungsreaktionen an aromatischen Verbindungen
Quelle ↗Förderer: DFG Sachbeihilfe Zeitraum: 04/2010 - 04/2011 Projektleitung: Prof. Dr. rer. nat. Holger Dobbek
Publikationen
25Auswahl der wichtigsten Publikationen — Quelle: OpenAlex.Chemical Reviews · DOI
Two major energy-related problems confront the world in the \nnext 50 years. First, increased worldwide competition for \ngradually depleting fossil fuel reserves (derived from past \nphotosynthesis) will lead to higher costs, both monetarily and politically. Second, atmospheric CO_2 levels are at their highest recorded level since records began. Further increases are predicted to produce large and uncontrollable impacts on the world climate. These projected impacts extend beyond climate to ocean acidification, because the ocean is a major sink for atmospheric CO2.1 Providing a future energy supply that is secure and CO_2-neutral will require switching to nonfossil energy sources such as wind, solar, nuclear, and geothermal energy and developing methods for transforming the energy produced by these new sources into forms that can be stored, transported, and used upon demand.
Science · DOI
Anaerobic CO dehydrogenases catalyze the reversible oxidation of CO to CO2 at a complex Ni-, Fe-, and S-containing metal center called cluster C. We report crystal structures of CO dehydrogenase II from Carboxydothermus hydrogenoformans in three different states. In a reduced state, exogenous CO2 supplied in solution is bound and reductively activated by cluster C. In the intermediate structure, CO2 acts as a bridging ligand between Ni and the asymmetrically coordinated Fe, where it completes the square-planar coordination of the Ni ion. It replaces a water/hydroxo ligand bound to the Fe ion in the other two states. The structures define the mechanism of CO oxidation and CO2 reduction at the Ni-Fe site of cluster C.