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Spectroelectrochemical studies of oxygen-tolerant membrane-bound [NiFe] hydrogenase on transparent conducting oxide thin films
No full text[NiFe] hydrogenases are a class of metalloenzymes that catalyze the reversible heterolytic splitting of molecular hydrogen (H2) into protons and electrons. While most hydrogenases are catalytically inhibited in the presence of oxygen, the [NiFe] hydrogenases from Ralstonia eutropha exhibit a remarkable tolerance to oxygen. Maintaining catalytic activity in aerobic conditions makes this enzyme suitable for incorporation into hydrogen-based energy storage and conversion devices. In order to exploit its catalytic properties in technological applications, it is crucial that the enzyme be successfully immobilized on conductive substrates, i.e. electrodes, which are specifically and purposefully designed to promote a desired enzyme-electrode interaction. This means controlling electrode surface parameters such as (but not necessarily limited to) its biocompatibility, the material’s conductivity, its surface charges, surface morphology (such as roughness), and how hydrophilic/phobic it is. These concepts are transferred into the general structural design of the electrode, including the electrode’s porosity and surface accessibility for large molecules. Understanding how these parameters collectively affect enzyme-electrode interaction and conversely the enzyme’s electrocatalytic output provides a blueprint on how to design and construct optimized hybrid bioelectrodes with high current densities. Here, we use transparent conducting oxides (TCOs), specifically as thin films, to utilize for enzyme immobilization and enzyme-electrode study. TCOs have increasingly gained attention due to their combination of conductivity and optical transparency. As electrode materials for enzyme immobilization, TCOs are biocompatible platforms that are ideal for spectroelectrochemical analysis. Additionally, due to their optically transparent nature, TCOs make excellent substrates for bio-photoelectrodes. In this work, aliquoted samples of membrane-bound [NiFe] hydrogenase from Ralstonia eutropha was received engineered with either one of two different tags: either a hexahistidinetag or a strep-tag. The tagged MBHs were immobilized onto three different TCO materials: indium tin oxide (ITO10 – tin-doped indium oxide with a 10:90 wt% SnO2:In2O3 ratio), tin-rich indium tin oxide (ITOTR - an amorphous yet conductive TCO with an In to Sn stoichiometry of one to one), and antimony doped tin oxide (ATO) to study as functional bioelectrodes. The contents of this dissertation can be split into three main objectives: the first is to study and understand the fundamental interactions between the differently tagged MBHs and the TCO surfaces. One aspect of this is to see whether the engineered tag has any influence on the interaction between the MBH and TCO surface and how can we optimize it so that the MBH is stably attached to the TCO surface in a favourable orientation. Secondly, this work seeks to understand how these interactions influence the electrocatalysis of the MBH and lastly, how can we use this information to exploit the unique electrocatalytic behaviour of the MBH/TCO hybrid electrode as a bioanode in a fuel cell. To achieve these aims, electrochemical measurements of MBH-electrode assemblies were conducted to examine the changes in electrocatalytic behaviour (primarily focusing on hydrogen oxidation) of the immobilized enzyme as a function of the material, including changes in the type of electron transfer, current density and stability. A modified ATR-IR setup is used to examine (a) the in-situ adsorption and desorption processes and gain a better understanding of the enzyme-electrode interface, as well as (b) the catalytic mechanism by probing the [NiFe] active site of the enzyme on the three TCO substrate electrodes. Finally, the knowledge of how the MBH interacts with the ATO surface is extended into high surface area electrodes for biotechnological (i.e. enzymatic fuel cell) applications. Here, graphitic carbon paper is used as a scaffolding to layer a thin-film (~ 20nm) of ATO. After optimizing electrode manufacturing conditions, high concentration densities of MBH was immobilized onto the surface ultimately demonstrating high bioanode current densities of over a mA/cm2.[NiFe]-Hydrogenasen sind eine Klasse von Metalloenzymen, welche die reversible heterolytische Aufspaltung von molekularem Wasserstoff (H2) in Protonen und Elektronen katalysieren. Während die meisten Hydrogenasen in Gegenwart von Sauerstoff katalytisch gehemmt werden, weist die [NiFe]-Hydrogenase aus Ralstonia eutropha eine bemerkenswerte Toleranz gegenüber Sauerstoff auf. Durch die Aufrechterhaltung der katalytischen Aktivität unter aeroben Bedingungen eignet sich dieses Enzym für den Einbau in wasserstoffbasierte Energiespeicher und Energiewandler. Um seine katalytischen Eigenschaften in technologischen Anwendungen nutzen zu können, muss das Enzym jedoch erfolgreich auf geeigneten leitfähigen Substraten, d.h. Elektroden, immobilisiert werden, die speziell und zielgerichtet so gestaltet sind, dass sie eine gewünschte Enzym-Elektroden-Interaktion fördern. Dies bedeutet, dass die Parameter der Elektrodenoberfläche kontrolliert werden müssen, wie z. B. (aber nicht notwendigerweise beschränkt auf) ihre Biokompatibilität, die Leitfähigkeit des Materials, seine Oberflächenladungen, die Oberflächenmorphologie (wie z. B. die Rauheit) und die Hydrophilie/-phobie des Materials. Diese Konzepte werden in das allgemeine strukturelle Design der Elektrode übertragen, einschließlich der Porosität der Elektrode und der Zugänglichkeit der Oberfläche für große Moleküle. Wenn man versteht, wie sich diese Parameter auf die Interaktion zwischen Enzym und Elektrode und umgekehrt auf die elektrokatalytische Leistung des Enzyms auswirken, erhält man einen Plan, wie man optimierte hybride Bioelektroden mit hohen Stromdichten entwerfen und konstruieren kann. Hier verwenden wir transparente leitende Oxide (TCOs), insbesondere als dünne Filme, um sie für die Immobilisierung von Enzymen und die Untersuchung von Enzym-Elektroden einzusetzen. TCOs haben aufgrund ihrer Kombination aus Leitfähigkeit und optischer Transparenz zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen. Als Elektrodenmaterialien für die Enzymimmobilisierung sind TCOs biokompatible Plattformen, die sich ideal für spektroelektrochemische Analysen eignen. Darüber hinaus eignen sich TCOs aufgrund ihrer optischen Transparenz hervorragend als Substrate für Bio-Photoelektroden. Für diese Arbeit wurden aliquote Proben der membrangebundenen [NiFe]-Hydrogenase aus Ralstonia eutropha mit einem von zwei verschiedenen Tags beschafft: entweder mit einem Hexahistidin-Tag oder einem Strep-Tag. Die markierten MBHs wurden auf drei verschiedenen TCO-Materialien immobilisiert: Indiumzinnoxid (ITO10 - zinndotiertes Indiumoxid mit einem Verhältnis von 10:90 Gew.-% SnO2:In2O3), zinnreiches Indiumzinnoxid (ITOTR - ein amorphes, aber leitfähiges TCO mit einer Stöchiometrie von In zu Sn von eins zu eins) und antimondotiertes Zinnoxid (ATO), um sie als funktionelle Bioelektroden zu untersuchen. Der Inhalt dieser Arbeit lässt sich in drei Hauptziele unterteilen: Das erste ist die Untersuchung und das Verständnis der grundlegenden Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlich markierten MBHs und den TCO-Oberflächen. Dabei geht es unter anderem darum, herauszufinden, ob der technisch hergestellte Tag einen Einfluss auf die Wechselwirkung zwischen MBH und TCO-Oberfläche hat und wie wir ihn so optimieren können, dass die MBH in einer günstigen Ausrichtung stabil an die TCO-Oberfläche gebunden ist. Zweitens soll in dieser Arbeit verstanden werden, wie diese Wechselwirkungen die Elektrokatalyse der MBH beeinflussen und schließlich, wie wir diese Informationen nutzen können, um das einzigartige elektrokatalytische Verhalten der MBH/TCO-Hybridelektroden als Bioanoden in Brennstoffzellen zu nutzen. Um diese Ziele zu erreichen, wurden elektrochemische Messungen an MBH-Elektroden-Einheiten durchgeführt, um die Veränderungen im elektrokatalytischen Verhalten des immobilisierten Enzyms in Abhängigkeit vom Material zu untersuchen, einschließlich Veränderungen in der Art des Elektronentransfers, der Stromdichte und der Stabilität. Ein modifizierter ATR-IR-Aufbau wurde verwendet, um (a) die In-situ-Adsorptions- und Desorptionsprozesse zu untersuchen und ein besseres Verständnis der Enzym-Elektroden-Grenzfläche zu erlangen sowie (b) den katalytischen Mechanismus durch Untersuchung des [NiFe]-Aktivzentrums des Enzyms auf den drei TCO-Substratelektroden zu untersuchen. Schließlich wird das Wissen darüber, wie die MBH mit der ATO-Oberfläche interagiert, auf Elektroden mit großer Oberfläche für biotechnologische Anwendungen (z. B. enzymatische Brennstoffzellen) ausgeweitet. Hierbei wird graphitisches Kohlenstoffpapier als Basis verwendet, um einen dünnen Film (~ 20 nm) aus ATO aufzubringen. Nach der Optimierung der Elektrodenherstellungsbedingungen wurden hohe Konzentrationsdichten von MBH auf der Oberfläche immobilisiert, was schließlich zu hohen Wasserstoffoxidations-Stromdichten von über 1 mA/cm2 führt
Redox-linked protein dynamics of cytochrome c probed by time-resolved surface enhanced infrared absorption spectroscopy
Full text linkTime-resolved surface enhanced infrared absorption (SEIRA) spectroscopy is employed to analyse the dynamics of the protein structural changes coupled to the electron transfer process of immobilised cytochrome c (Cyt-c). Upon electrostatic binding of Cyt-c to Au electrodes coated with self-assembled monolayers (SAMs) of carboxyl-terminated thiols, cyclic voltammetric measurements demonstrate a reversible redox process with a redox potential that is similar to that of Cyt-c in solution, and a non-exponential distance-dependence of the electron transfer rate as observed previously (D. H. Murgida and P. Hildebrandt, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 937). On the basis of characteristic redox-state-sensitive amide I bands, the protein structural changes triggered by the electron transfer are monitored by rapid scan and step scan SEIRA spectroscopy in combination with the potential jump technique. Whereas the temporal evolution of the conjugate bands at 1693 and 1673 cm -1 displays the same rate constants as electron transfer, the time-dependent changes of the 1660-cm-1 band are slower by about a factor of 2. The study demonstrates that time-resolved SEIRA spectroscopy provides further information about the dynamics and mechanism of interfacial processes of redox proteins, thereby complementing the results obtained from other surface-sensitive techniques. In comparison with previous surface enhanced resonance Raman spectroscopic findings, the present results are discussed in terms of the local electric field strengths at the Au/SAM/Cyt-c interface.Fil: Wisitruangsakul, Nattawadee. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Zebger, Ingo. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Ly, Khoa H.. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Murgida, Daniel Horacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Ekgasit, Sanong. Chulalongkorn University; TailandiaFil: Hildebrandt, Peter. Technishe Universitat Berlin; Alemani
SERR-spectroelectrochemical study of a cbb oxygen redutase in a biomimetic construct
Full text linkThe chb3 oxygen reductase from Bradyrhizobium japonicum was immobilized on nanostructured silver electrodes by anchoring the enzyme via a His-tag to a Ni-NTA coating, followed by reconstitution of a lipid bilayer. The immobilized enzyme retains the native structure and catalytic activity as judged by in situ surface- enhanced vibrational spectroscopy and cyclic voltammetry, respectively. Spectroelectrochemical titrations followed by SERR spectroscopy of the integral enzyme and its monohemic (fixO) and dihemic subunits (fixP), allowed the determination of the reduction potentials for the different heme c groups. Both in the isolated subunits and in the integral enzyme the Met/His-coordinated hemes from the two subunits present identical reduction potentials of 180 mV, whereas for the bis-His heme from fixP the value is ca. 400 mV. The determination of reduction potentials of the individual hemes c reported in this work provides the basis for further exploring the mechanism of electroprotonic energy transduction of this complex enzyme.Fil: Todorovie, Smilja. Universidade Nova de Lisboa; PortugalFil: Verissimo, Andreia. Universidade Nova de Lisboa; PortugalFil: Wisitruangsakul, Nattwandee. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Zebger, Ingo. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Hildebrandt, Peter. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Pereira, Manuela M.. Universidade Nova de Lisboa; PortugalFil: Teixeira, Miguel. Universidade Nova de Lisboa; PortugalFil: Murgida, Daniel Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física; Argentin
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Kombinierte elektronenparamagnetische und schwingungsspektroskopische Studien zur Erforschung der Katalyse von wasserstoffumwandelnden Enzymen
No full textMolecular hydrogen has a great potential to serve as an ideal energy carrier for a sustainable hydrogen-based economy in a carbon-neutral future. However, most hydrogen is nowadays still produced from fossil fuels, and modern industrial applications require expensive and limited resources e.g. platinum in fuel cells. In nature, hydrogen cycling is conducted by remarkable metalloenzymes, called hydrogenases, which use earth-abundant elements (nickel and iron) in their active sites. This thesis presents the profound spectroscopic investigation of hydrogen catalysis by one [FeFe] and several [NiFe] hydrogenases, combining tailored infrared (IR) spectroscopic tools with resonance Raman (RR), electron paramagnetic resonance (EPR) and nuclear resonance vibrational spectroscopy (NRVS). By respectively probing site-selective vibrational modes and the electron spin of paramagnetic centers, e.g. at the catalytic center, these techniques allow a comprehensive understanding of the electronic and structural properties, which are crucial for efficient catalysis. The first part of this thesis introduces a novel experimental setup for multi-spectroscopic studies of metal-containing enzymes that convert small gaseous molecules. Various experimental parameters like temperature, gas atmosphere, pressure, humidity and visible light irradiation can be tightly controlled. For illustrating the capabilities of this new exploratory toolbox, two O2-tolerant [NiFe] hydrogenases from the facultative chemolithoautotrophic bacterium Ralstonia eutropha (aka Cupriavidus necator) were studied as model systems. The paramagnetic Nia-C state of the regulatory hydrogenase was highly enriched by an optimized lyophilization and mechanical compression procedure. Thus, NRVS studies on this catalytic intermediate could be carried out for the first time, revealing the vibrational signature of the active-site iron-ligand vibrations. Moreover, the kinetics of the oxidative inhibition and H2-dependent re-activation of the active site have been investigated by in situ IR spectroscopy of protein crystals of the membrane-bound hydrogenase. The results suggest a potential pathway for indirect electron transfer during reductive activation of the enzyme in solution. In crystallo IR and RR spectroscopy on the F420-reducing [NiFe] hydrogenase from the methanogenic archaeon Methanosarcina barkeri were combined with X-Ray crystallography in the second part of this thesis. This approach unveiled the structural key aspects of the hydrogen-accepting intermediate Nia-S and confirmed a constrained seesaw geometry of the nickel tetrathiolate, as previously suggested by theoretical studies. EPR spectroscopy and crystallographic data also identified a redox-active [2Fe2S] cluster, which connects the electron transfer chains of two functional heterotrimers in this enzyme, suggesting a role in the redistribution of electrons between individual protomers of the enzyme’s dodecamer-of-trimers superstructure. The in vitro assembly of the catalytic large (HoxC) and FeS cluster containing small (HoxB) subunits of the regulatory [NiFe] hydrogenase from Ralstonia eutropha was successfully accomplished for the first time, as described in the third part of this thesis. The HoxBC complex reconstitutes under reductive conditions and shows full catalytic activity compared to the native enzyme. IR and EPR spectroscopy verified the presence of all known catalytic intermediates Nia-C, Nia-L, Nia-SR and Nia-S. This artificial maturation strategy allowed 57Fe isotopic labelling of the catalytic HoxC subunit, fostering site-selective NRVS studies to elucidate the structural peculiarities of the Nia-S state in the reassembled heterodimer. The last part of this thesis addresses the catalytic mechanism of [FeFe] hydrogenases. Cryogenic IR and EPR spectroscopy in conjunction with illumination experiments on the [FeFe] hydrogenase from the green alga Chlamydomonas reinhardtii were used to examine the photochemistry of the reduced redox states HredH+ and HsredH+. Using this approach, the presence of a diiron bridging CO ligand could be verified for these intermediates. Moreover, isotopic H/D labeling confirmed a terminal bound hydride
species for photo-generated tautomeric states. Since these redox states differ only in the oxidation state of the [4Fe4S] site in the catalytic center, they were named Hhyd:ox and Hhyd:red. These findings provide new perspectives for closing gaps in the catalytic cycle of [FeFe] hydrogenase, e.g. by pointing out a possible alternative pathway over Hhyd:ox under electron-limiting conditions.Molekularer Wasserstoff hat ein großes Potenzial als idealer Energieträger in einer nachhaltigen, wasserstoffbasierten Wirtschaft für eine klimaneutrale Zukunft zu dienen. Jedoch wird Wasserstoff weiterhin größtenteils aus fossilen Brennstoffen hergestellt, und moderne industrielle Anwendungen benötigen kostenintensive und begrenzte Ressourcen, wie z. B. Platin in Brennstoffzellen. In der Natur erfolgt die biochemische Umwandlung von Wasserstoff mittels spezialisierter Metalloenzyme, den sogenannten Hydrogenasen. Diese enthalten die häufig vorkommenden Elemente Nickel und Eisen in ihrem aktiven Zentrum. In dieser Arbeit wird die Wasserstoffkatalyse durch eine [FeFe]- und mehrere [NiFe]-Hydrogenasen eingehend spektroskopisch untersucht, wobei maßgeschneiderte infrarotspektroskopische (IR) Werkzeuge mit Resonanz-Raman (RR), paramagnetischer Elektronenresonanz (EPR) und kernresonanter Schwingungsspektroskopie (NRVS, nuclear resonant vibrational spectroscopy) kombiniert werden. Durch die Analyse der spezifischen Schwingungsmoden und des Elektronenspins der paramagnetischen Zentren, z. B. im katalytischen Zentrum, ermöglichen diese Techniken ein umfassendes Verständnis der elektronischen und strukturellen Eigenschaften, die für eine effiziente Katalyse entscheidend sind.
Im ersten Teil dieser Arbeit wird ein neuartiger Versuchsaufbau vorgestellt, der für multispektroskopische Untersuchungen von Metalloenzymen, die kleine gasförmige Moleküle umwandeln, verwendet werden kann. Verschiedene experimentelle Parameter, wie Temperatur, Gasatmosphäre, Druck, Feuchtigkeit und Bestrahlung mit sichtbarem Licht, können genau eingestellt werden. Zur Veranschaulichung der Leistungsfähigkeit dieses neuen Forschungsinstruments wurden zwei O2-tolerante [NiFe]-Hydrogenasen aus dem fakultativ chemolithoautotrophen Bakterium Ralstonia eutropha (auch bekannt als Cupriavidus necator) als Modellsysteme untersucht. Der paramagnetische Nia-C-Zustand der regulatorischen Hydrogenase wurde durch ein optimiertes
Lyophilisierungs- und mechanisches Kompressionsverfahren stark angereichert. So konnten zum ersten Mal NRVS-Studien an diesem katalytischen Intermediat durchgeführt werden, welche die Schwingungssignatur der Eisen-Liganden-Schwingungen im aktiven Zentrum aufzeigen. Darüber hinaus wurde die Kinetik der oxidativen Inhibition und der H2-abhängigen Reaktivierung des aktiven Zentrums durch in situ IR-Spektroskopie von Proteinkristallen der membrangebundenen Hydrogenase untersucht. Die Ergebnisse deuten auf die Möglichkeit des indirekten Elektronentransfer während der reduktiven Aktivierung des Enzyms in Lösung hin. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden IR- und RR-Spektroskopie an der F420-reduzierenden [NiFe]-
Hydrogenase aus dem methanogenen Archaeon Methanosarcina barkeri mit Röntgenkristallographie kombiniert. Dieser Ansatz enthüllte die strukturellen Schlüsselaspekte des
wasserstoffbindenden Intermediates Nia-S und bestätigte eine wippenförmige Koordinationsgeometrie des Nickeltetrathiolats, wie sie zuvor in theoretischen Studien vorgeschlagen wurde. Durch EPR-Spektroskopie und kristallografische Daten wurde zudem ein redoxaktiver [2Fe2S]-Cluster identifiziert, der die Elektronentransportketten von zwei funktionellen Heterotrimeren in diesem Enzym verbindet. Dies deutet auf eine mögliche Funktion dieses Clusters bei der Umverteilung von Elektronen zwischen den einzelnen Protomeren der Dodekamer-von-Trimers-Superstruktur des Enzyms hin. Im dritten Teil dieser Arbeit wird die erstmalig erfolgreich durchgeführte In-vitro-Assemblierung der katalytischen großen (HoxC)- und FeS-Cluster enthaltenden kleinen (HoxB)-Untereinheiten der regulatorischen [NiFe]-Hydrogenase aus Ralstonia eutropha beschrieben. Der HoxBC-Komplex rekonstituiert sich unter reduktiven Bedingungen und zeigt die gleiche katalytische Aktivität wie das native Enzym. Mittels IR- und EPR-Spektroskopie konnten alle katalytischen Intermediate Nia-C, Nia-L, Nia-SR und Nia-S nachgewiesen werden. Diese künstliche Maturation wurde außerdem für die 57Fe-Isotopenmarkierung der HoxC-Untereinheit eingesetzt und ermöglichte so ortsspezifische NRVS-Studien, welche die strukturellen Besonderheiten des Nia-S-Zustands im assemblierten Heterodimer aufklärten. Der letzte Teil dieser Arbeit befasst sich mit dem katalytischen Mechanismus von [FeFe]-Hydrogenasen. Kryogene IR- und EPR-Spektroskopie in Verbindung mit Beleuchtungsexperimenten an der [FeFe]-Hydrogenase aus der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii wurden eingesetzt, um die Photochemie der reduzierten Redoxzustände HredH+ und HsredH+ zu untersuchen. Mit diesem Ansatz konnte ein verbrückender CO-Ligand für diese Intermediate nachgewiesen werden. Darüber hinaus bestätigte die H/D-Isotopenmarkierung eine terminal gebundene Hydridspezies für die durch Licht erzeugten tautomeren Zustände. Da sich diese Redoxzustände nur durch den Oxidationszustand des [4Fe4S]-Clusters im katalytischen Zentrum unterscheiden, wurden sie als Hhyd:ox und Hhyd:red bezeichnet. Diese Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für das Schließen von Lücken im katalytischen Zyklus der [FeFe]-Hydrogenase, indem sie z. B. einen möglichen alternativen Weg über Hhyd:ox unter elektronenlimitierenden Bedingungen aufzeigen
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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