Strukturänderungen eines photosynthetischen Proteins in vier Dimensionen nachgewiesen

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Biophysik nutzten einen sogenannten Freie-Elektronen-Laser, um lichtinduzierte Strukturänderungen bei höchster zeitlicher und räumlicher Präzision zu bestimmen. Die Umwandlung von Lichtenergie in eine Veränderung der Proteinstruktur spielt eine zentrale Rolle in vielen Bereichen des Lebens, zum Beispiel beim Sehen oder in der Photosynthese. Einem Forschungsteam des Fachbereichs Physik der Freien Universität Berlin ist es gelungen, mithilfe eines sogenannten Freie-Elektronen-Lasers und durch Femtosekunden-Lasersystemen die ersten Prozesse eines lichtaktiven Proteins zu untersuchen. Die Experimente unter Leitung der Direktorin der Abteilung Biomolekulare Mechanismen am Max-Planck-Institut für medizinische Forschung, Ilme Schlichting, wurden maßgeblich von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Sonderforschungsbereichs ,,Proteinfunktion durch Protonierungsdynamik" der Freien Universität Berlin unterstützt: Dabei stellte die Arbeitsgruppe von Ramona Schlesinger die außerordentlich großen Mengen an gereinigtem Membranprotein zur Verfügung. Elektronische und Schwingungs-Übergänge wurden von der Arbeitsgruppe von Karsten Heyne in Femtosekunden-Experimenten untersucht. Die Arbeitsgruppe von Joachim Heberle trug durch ihre spektroskopische Expertise zum Gelingen dieses äußerst komplexen Experiments bei. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift ,,Nature Communications" veröffentlicht worden.