Die aktiven Zentren in manganhaltigen Metalloproteinen und anorganische Modellkomplexe

Mangan ist ein essentielles Ultraspurenelement, das Bestandteil der aktiven Zentren einer Reihe von Metalloproteinen ist. Mehrere Metalloproteine enthalten zwei (oder mehr) Manganatome pro Untereinheit. Strukturelle Merkmale dieser Metalloproteine und die experimentellen Grundlagen für die Strukturvorschläge werden in dieser Übersicht beschrieben. Parallel zu den Anstrengungen von Biochemikern, die die Funktion isolierter Enzyme auf molekularer Ebene zu verstehen versuchen, haben in den letzten Jahren Anorganiker die Koordinationschemie zwei‐ oder mehrkerniger Mangankomplexe mit O,N‐Donoratomen und verbrückenden O,N‐Liganden untersucht. Eine große Zahl solcher Komplexe wurde synthetisiert, ihre Strukturen wurden röntgenographisch bestimmt und ihre magnetischen und spektroskopischen Eigenschaften im Detail studiert. Die zum Teil verblüffenden Ähnlichkeiten der elektronischen und spektroskopischen Eigenschaften dieser Modellverbindungen mit denen der Biomoleküle haben zu einem tieferen Verständnis der Strukturen und manchmal auch der Funktion der Metalloproteine geführt. Das interdisziplinäre, fruchtbare Zusammenspiel zwischen Physikern, Biochemikern und Anorganikern wird hier am Beispiel manganhaltiger Metalloproteine mit polynuclearen aktiven Zentren dargestellt.