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  • 2012-2021
  • Open Access
  • Refubium - Repositorium der Freien Universität Berlin
  • edoc-Server. Open-Access-Publikationsserver der Humboldt-Universität zu Berlin

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  • Open Access German
    Authors: 
    Seiverth, Andreas;
    Publisher: Humboldt-Universität zu Berlin, Philosophische Fakultät IV, Institut für Erziehungswissenschaften
    Country: Germany
  • Open Access
    Authors: 
    Trenkmann, Lars;
    Publisher: Charité - Universitätsmedizin Berlin
    Country: Germany

    Im Rahmen dieser Arbeit wurde die regionale Hirnsauerstoffsättigung (rSO2) als möglicher Parameter für die Vorhersage des neurologischen Outcomes unter und im Anschluss an eine kardiopulmonale Reanimation (CPR) gemessen. Besonders berücksichtigt wurde hierbei das „Targeted Temperature Management“ (TTM), dessen Zieltemperatur bei 33°C lag. Die rSO2 erwies sich in vorherigen Studien als Parameter, der in der Lage zu sein scheint, veränderte zerebrale Perfusion und Oxygenierung darzustellen. Die Messung der rSO2 erfolgte mittels Nah- Infrarot-Spektroskopie (NIRS) in einer Tiefe von ca. 2,5 cm, mit deren Hilfe das Verhältnis von oxygeniertem zu desoxygeniertem Hämoglobin bestimmt wird. Die dargestellten Werte entsprechen einer gemischt arterio-venösen Sauerstoffsättigung. Zentraler Bestandteil der Dissertation war die eigenständige Durchführung der NIRS- Messungen auf dem Notarzteinsatzfahrzeug (NEF) 2505 der Berliner Feuerwehr. In die vorliegende Studie konnten 29 Patienten eingeschlossen werden, bei denen die rSO2 im präklinischen Umfeld gemessen wurde. Der Beginn der kontinuierlichen Messung erfolgte unter laufender Reanimation bzw. maximal 2 Minuten nach Wiedereinsetzen eines Spontankreislaufes (ROSC) und wurde nach dem TTM beendet. Parallel wurden das Alter, das Geschlecht, der initiale Rhythmus, die verabreichte Adrenalindosis, die Dauer der Reanimation, die Respiratorstunden, der APACHE II Score und die Aufenthaltsdauer erhoben. Das neurologische Outcome wurde bei Entlassung mittels der „Cerebral Performance Category“ (CPC) klassifiziert. Das Gesamtkollektiv (n=29) wurde retrospektiv in 3 Gruppen unterteilt (1. gutes neurologisches Ergebnis = CPC 1-2; 3 Patienten – 2. schlechtes neurologisches Ergebnis = CPC 3-5 bei 8 Patienten – 3. nie ROSC = CPC 5 bei 18 Patienten). In der Gruppe mit einem CPC 1-2 war die rSO2 zu Beginn der Messung im Median mit 23% (22-52%) vs. 19% (15-42%) höher. Die durchschnittliche rSO2 über den gesamten Verlauf der Messung (n=11) ist mit 71% (70-73%) vs. 63% (54-73%) ebenfalls deutlich höher bei Patienten mit gutem Outcome. Bei den Patienten ohne ROSC (n=18) lag der Median der rSO2 bei 16% (IQR 15-29). Zwei der Patienten, bei denen ein CPC von 1-2 bei der Entlassung vorlag, wurden unter Reanimation eingeschlossen. Deren initia-le rSO2 lagen bei 22% und 23%. In der Vergleichsgruppe (CPC 3-5) konnten 3 Patienten eingeschlossen werden. Deren initiale rSO2 Werte lagen bei 15%, 16% und 46%. Patienten mit gutem Outcome hatten initial höhere rSO2 Werte und lagen auch im Verlauf bei deutlich höheren rSO2 Werten. Ein Überleben mit CPC 1-2 scheint auch bei initial niedrigen rSO2 Werten möglich. Die initialen rSO2 Werte sind daher wahrscheinlich keine guten Prädiktoren für das Outcome. Aufgrund der zahlreichen Einflussfaktoren auf die rSO2 und der kleinen Patientenzahl sind jedoch weitere Untersuchungen an diesen Kollektiven nötig. In the context of the present work the regional cerebral oxygen saturation (rSO2) was measured during and subsequent to a cardiopulmonary resuscitation (CPR) as parameter potentially predicting the neurological outcome. In particular consideration was the ‘Targeted Temperature Management’ (TTM) with a target temperature of 33°C in this study. Previous studies showed rSO2 as parameter having the ability to represent changed cerebral perfusion and oxygenation. Regional cerebral oxygen saturation was measured by use of near infrared spectroscopy (NIRS) determining with infrared light the proportion of oxygenated to deoxygenated hemoglobin in a depth of about 2.5cm. The depicted values correspond to an arterio-venous oxygen saturation. A key component of this dissertation was the independent NIRS measurement on the emergency doctor´s vehicle 2505 of the Berlin fire department. In the framework of this study 29 patients with pre-hospital measurement of rSO2 were included. Continuous measurement was initiated under current reanimation or at the maximum two minutes after return of spontaneous circulation (ROSC) and was terminated at the end of therapeutic TTM. Simultaneously collected were the progress of body temperature, age, sex, initial rhythm, administered adrenalin dose, length of reanimation, hours on respirator, APACHE II score and the length of stay. At discharge neurological outcome was classified by ‘cerebral performance category’ (CPC). Retrospectively all patients (n=29) were divided into three groups (1. – good neurological out-come = CPC 1-2, three patients; 2. – bad neurological outcome = CPC 3-5, eight patients; 3. – no ROSC = CPC 5, 18 patients). Group 1 with good CPC (1-2) showed a rSO2 median of 23% (22 – 52%) being higher than that of the other group with 19% (15 – 42%). Average of rSO2 measured across the complete process (n=11) also was distinctly higher in patients with good outcome (71% (70 – 73%) vs. 63% (54 – 73%)). Patients with no ROSC (n=18) had a rSO2 median of 16.5% (IQR 15 – 29%). Two patients with CPC at discharge of 1-2 were included under reanimation. Their initial rSO2 were at 22% and 23%. In the comparison group (CPC 3-5) three patients could be included under CPR. Their initial values were at 15%, 16% and 46%. Patients with good outcome showed higher initial rSO2 values and also showed higher rSO2 values during the process. It appears that survival is possible with low initial rSO2 values. Probably the initial rSO2 values are not good outcome predictors. Due to the numerous factors influencing rSO2 and the small number of patients in this study further investigations of such collectives are necessary.

  • Publication . 2021 . Embargo End Date: 10 Dec 2021
    Open Access
    Authors: 
    Stingel-Voigt, Yvonne;
    Publisher: Freie Universit��t Berlin
    Country: Germany

    1984 erschienen diese Gedanken des Cyberpunk-Romanautors William Gibson gleichzeitig faszinierend und fantastisch. Ein ��� wie er es in seinen Romanen beschreibt ��� tats��chliches und vollst��ndiges Einsteigen in den Cyberspace ist bis heute nicht m��glich. Zwar bleiben auch bei seinen Romanfiguren K��rper in der Realit��t zur��ck, sie besitzen aber in der Cyberwelt gleichsam ein zweites Mal denselben verletzlichen Leib, eine Art Double ihrer selbst. Wer im Cyberspace verwundet wird, muss dies in Gibsons Realit��t ebenfalls ertragen und auskurieren. Physische ��berschneidungen mit den Cyberwelten in der Art, wie von Gibson geschildert, sind Spielern von Videospielen nicht m��glich. Unabh��ngig davon, was dem Avatar2 widerf��hrt, der reale K��rper bleibt unversehrt. Obschon der Mensch stets au��erhalb, also vor dem Computer bleibt, ist es doch ein emotionales Eintauchen in die virtuellen Welten, das sich w��hrend des Spielvorgangs vollzieht. Dies stellt sich ��hnlich dem Eintauchen in eine Fantasie, einen Film oder ein spannendes Buch dar. Die virtuelle Welt ist nur mittels Act-as-if begehbar, sie bildet einen Als-ob-Zustand nach. Ein zweites Leben in computergenerierten Welten gibt es nicht nur in der gleichnamigen Onlineanwendung, sondern es findet auf vielerlei Art in Chatrooms statt, auf Kontakt- und Communityseiten und eben im Videospiel. Innerhalb dieser Spielwelten haben Sound und Musik dann unterschiedliche und teilweise sehr konkrete Aufgaben. Als Musikwissenschaftlerin, die einer Generation angeh��rt, in deren Kindheit und Jugendzeit sich Videospiele zunehmend verbreiteten, habe ich einen pers��nlichen Bezug zur Thematik. In den 1990er-Jahren haben wir auf dem Gameboy gespielt, hatten einen Super Nintendo und kannten bzw. waren Atari-Musiker. Dieses Buch ist im Rahmen meiner Dissertation Soundtracks der Welten. Musik in Videospielen entstanden. Der Studie liegt keine Theorie zugrunde, sondern sie besch��ftigt sich mit dem Ph��nomen an sich. Es ist eine produktionsorientierte Arbeit, in der Videospiele auf die Rolle von Musik hin untersucht wurden. Daraus wurden R��ckschl��sse auf die Rezeption gezogen. In der Dissertation wurden von mir 151 Spiele namentlich erw��hnt. Hiervon wurden 100 Spiele n��herer Betrachtungen unterzogen. Von diesen wiederum waren vier Spiele ganz ohne musikalische Begleitung und acht Spiele, bei denen der Spieler aktiv Musik erzeugen muss (Musizierspiele) sowie zwei Fitnessspiele. So verblieben 86 Spiele, bei denen Abenteuer in komplexen virtuellen Welten erlebbar waren. Von diesen lie�� sich in 63 F��llen die Funktion von Musik zur Unterst��tzung der emotionalen Atmosph��re nachweisen. 30 wiesen den Einsatz von Signalfunktionen auf, 27-mal wurde die Couleur Locale musikalisch dargestellt, zehnmal konnte ich den Einsatz von Musik als Tool finden und ebenfalls zehnmal einen Musikerauftritt innerhalb der Virtualit��t. In acht F��llen gab es eine direkte Korrespondenz von Musik und Kulisse. Die Gesamtheit aller in dieser Arbeit betrachteten und analysierten Spiele und Spielsituationen lie�� also ein klares Bild erkennen, welche Funktionen Musik in Spielen haben kann und ist als eine Art Bestandsaufnahme anzusehen. Aus Gr��nden der leichteren Lesbarkeit wird auf eine geschlechtsspezifische Differenzierung, wie z. B. SpielerInnen, verzichtet. Entsprechende Begriffe gelten im Sinne der Gleichbehandlung f��r beide Geschlechter. F��r die nun vorliegende Buchfassung wurden einige kleinere redaktionelle ��berarbeitungen vorgenommen.

  • Open Access German
    Authors: 
    Heßler, Sebastian Stefan;
    Publisher: Freie Universität Berlin
    Country: Germany

    Zusammenfassung Hintergrund: Bariatrische Chirurgie bei Adipositas führte in einigen Studien neben starkem Gewichtsverlust zu Verbesserungen der kognitiven Leistung. Als mögliche Ursachen dafür werden u.a. die Reduktion der Adipositas-assoziierten Komorbiditäten, Veränderungen der Blutparameter sowie Verbesserungen des emotionalen Befindens vermutet. Ziel dieser Studie war die Untersuchung möglicher Zusammenhänge zur Klärung der Ursachen für die Steigerung der kognitiven Leistung. Methoden: Am NeuroCure Clinical Research Center der Charité – Universitätsmedizin Berlin wurde eine adipöse Interventionsgruppe IG (n=39) an drei Terminen untersucht. Die Baseline-Untersuchung fand kurz vor, Follow-Up 1 sechs Monate und Follow-Up 2 ein Jahr nach bariatrischer Chirurgie statt. Als Operationsverfahren wurden Roux-en-Y Gastric Bypass Surgery sowie Vertical Sleeve Gastrectomy und Magenband angewandt. Es wurden eine körperliche Untersuchung, Blutanalysen sowie eine neuropsychologische Testung durchgeführt. Zum Vergleich wurde eine adipöse Kontrollgruppe KG (n=23) ohne Intervention in den gleichen Zeitabständen untersucht. Vermutet wurden Verbesserungen der kognitiven Leistung im Vergleich zu Probanden ohne Operation. Die Daten wurden statistisch mittels einer 2x2–Messwiederholungs–ANCOVA mit den Kovariaten „Alter“ und „Baseline-Ergebnis“ analysiert. Veränderungen zwischen den Zeitpunkten innerhalb der Gruppen wurden mittels T-Tests für verbundene Stichproben ausgewertet. Weiterhin untersuchten wir auf mögliche Korrelationen zwischen körperlichen und kognitiven sowie psychischen Veränderungen zwischen BL und FU2. Ergebnisse: Die ANCOVA zeigte Tendenzen zur Gruppen*Zeit-Interaktion in den Composite Scores der „Exekutivfunktionen“ (p=,089) sowie der Stroop-Interferenzleistung (p=,067). Dabei zeigte die IG die stärksten Verbesserungen der Exekutivfunktionen zur FU1. Die Gedächtnisleistung veränderte sich nicht. Depressivität, Angst sowie körperliches Wohlbefinden verbesserten sich stark. Der Vergleich der Operationsverfahren zeigte eine signifikante Gruppen*Zeit-Interaktion bei der Lernleistung (p=,034). Dabei verschlechterte sich die Leistung der Malabsorptionsgruppe zwischen FU1 und FU2. Die Angst nahm stärker nach restriktiver Operation ab. Das körperliche Wohlbefinden verbesserte sich zwischen BL und FU1 ebenfalls stärker in der Restriktionsgruppe. Korrelationen zeigten sich nicht zwischen den körperlichen und kognitiven Veränderungen zwischen BL und FU2 (alle p-Werte >,05). Dennoch ging die Abnahme der Entzündungsmarker IL-6 (r=-,597, p=,001) und TNF (r=-,497, p=,006) sowie die Abnahme der Depressivität (r=-,378, p=,043) mit einem gesteigerten körperlichen Wohlbefinden einher. Dieses korrelierte wiederum mit der verbesserten Stroop-Interferenzleistung (r=,390, p=,037). Fazit: Nach bariatrischer Chirurgie verbesserten sich die Exekutivfunktionen leicht sowie Depressivität und Lebensqualität im Vergleich zu einer adipösen KG. Die Ursachen für die kognitiven Veränderungen konnten nicht hinreichend geklärt werden. Allerdings vermuten wir die Abnahme der Inflammation sowie Steigerung des körperlichen Wohlbefindens als mögliche Einflussfaktoren. Abstract Background: Several studies showed improvement of cognitive performance additionally to weight loss after bariatric surgery. There are assumptions that recovery from comorbidities, improvements of blood composition and psychological state are positively influencing cognitive performance. The aim of this study was the investigation of correlations to clarify the causes. Methods: NeuroCure Clinical Research Center at Charité Berlin tested an obese intervention group (n=39) who underwent surgical intervention at three time points: Baseline (shortly before surgical intervention), Follow up 1 (six months) and Follow up 2 (one year after surgery). Methods for surgical intervention were Roux-en-Y gastric bypass, Vertical sleeve gastrectomy and gastric banding. Parts of the investigation were physical examination, blood collection and neuropsychological testing. Patients were compared to an obese control group (n=23) without intervention which was tested in the same time intervals. We hypothesized improvement in the cognitive Domains “memory” and “executive functions” after surgery in comparison to obese controls. Data were statistically analyzed with an Analysis of covariances for comparison between groups and time points as well as with post-hoc t-tests for dependent samples. Furthermore, we investigated for correlations between physical and cognitive as well as psychological improvements between Baseline and Follow up 2. Results: The ANCOVA showed trends to significant improvement for Composite Scores of “executive functions” (p=,089) and in Stroop test (p=,067), with the greatest improvements of intervention group at Follow up 1. There was no improvement in the memory domain. But psychological state showed noticeable improvements, especially with regard to depression, anxiety and physical well-being. The comparison of surgical methods showed a group*time-interaction for verbal list learning, when Patients with RYGB worsened between Follow up 1 and Follow up 2. Anxiety was more reduced as well as physical well-being increased more between Baseline and Follow up 1 after restrictive procedure. There were no correlations between weight loss respectively physical improvements in blood markers and cognitive changes between Baseline and Follow-up 2 (all p values >,05). But there were correlations between reduction of inflammation markers interleukin-6 (r=-,597, p=,001) and tumor necrosis factor alpha (r=-,497, p=,006) as well as depression (r=-,378, p=,043) and improvement in physical well-being which also correlated with better Stroop test performance (r=,390, p=,037). Conclusion: Executive functions showed small improvement, depression and health-related Quality of Life improved noticeably after bariatric surgery. The causes are still not sufficiently clarified, but we assume that reduction of inflammation and increased physical well-being might be influencing factors.

  • Publication . Book . Conference object . Part of book or chapter of book . 2019 . Embargo End Date: 21 Feb 2020
    Open Access German
    Authors: 
    Janina Piech;
    Publisher: Humboldt-Universität zu Berlin
    Country: Germany

    Universitäre Sammlungen, die als Forschungsapparate für die wissenschaftliche Lehre angelegt wurden, sind unweigerlich mit der dazugehörigen Instituts- und Universitätsgeschichte verbunden. Als Wissensspeicher und Gedächtnisinstitution müssen wir die Umstände untersuchen, unter denen dieses gesammelte Wissen an die Universität und ihre Institutionen gelangt ist. Dies ist von besonderer Bedeutung für eine kritische Wissenschaftsgeschichte des 20. Jahrhunderts, da zahlreiche Sammlungen im Nationalsozialismus angelegt wurden und Provenienzfragen in diesen Fällen eine besondere Dringlichkeit haben. Der vorliegende Beitrag skizziert einige Möglichkeiten, um diese Problematik anhand der theaterhistorischen Sammlung des 1943 in Wien gegründeten „Zentralinstituts für Theaterwissenschaft“ zu analysieren. Im Rahmen des vom FWF (Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung in Österreich) geförderten Projekts „Historiography – Ideology – Collection“ (HIC) untersuchen die Projektbeteiligten gemeinsam die ersten Bestände dieses Archivs. Diese wurden 1943 für die neu gegründete theaterhistorische Sammlung erworben: im Einzelnen das sogenannte NS-Bildarchiv (Fotografien), das Theaterarchiv Leuschke (Theaterkritiken) und das Zensurarchiv Houben (Dokumen­tation von Literatur- und Theaterproduktion). Fragwürdige Erwerbungskontexte und der Bezug zur NS-Wissenschafts­praxis machen eine sammlungshistorische Auseinandersetzung notwendig, der wir im Forschungsprojekt bestandsübergreifend nachgehen. Erforscht werden Bezüge zwischen ideologisch motivierter Forschungspraxis, dem konkreten Sammlungsaufbau und der Provenienz einzelner Sammlungsobjekte. Die umfassende Untersuchung des Zensurarchivs Houben steht darüber hinaus im Zentrum meines Dissertationsprojekts, das die widersprüchliche Biographie der Sammlerpersönlichkeit Heinrich Hubert Houben (1875–1935) und dessen Netzwerk untersucht. Peer Reviewed

  • Publication . Book . 2012
    Open Access German
    Authors: 
    Georgi, Fabian;
    Publisher: Humboldt-Universität zu Berlin, Philosophische Fakultät III, Institut für Sozialwissenschaften
    Country: Germany

    In den vergangenen zehn Jahren hat sich in der internationalen Migrationspolitik ein neues Konzept etabliert: ‚Migrationsmanagement‘. ‚Migration muss gemanagt werden, um die Vorteile der Migration maximieren und ihre negativen Folgen minimieren‘ zu können, so lautet die utilitaristische Kernbotschaft. Ausgangspunkt dieses politischen Projekts war der ökonomische Globalisierungsschub nach der Weltwirtschaftskrise 1973. In seiner Folge verstärkte sich die internationale Mobilität von Menschen: Migration wurde zu einer offensiven und aus staatlicher Sicht potenziell unkontrollierbaren Strategie vieler Menschen, mit der sie auf die Folgen neoliberaler Reformen reagierten. Unter dem Etikett Migrationsmanagement propagierten Expert_innen aus dem Umfeld u. a. der International Organization for Migration (IOM) und des International Centre for Migration Policy Development (ICMPD) eine Gegenstrategie: Die staatlichen Fähigkeiten zur Begrenzung unerwünschter Migration sollen gesteigert werden, um eine ,regulierte Offenheit’ gegenüber ‚nützlicher‘ Zuwanderung beherrschbar zu machen. Politisch lässt sich das Projekt der liberalen Strömung in den internationalen Beziehungen zuordnen. Migration wird als positiv betrachtet, weil und insofern sie ökonomisch nützlich ist. So wird deutlich, dass das Projekt den Interessen wirtschaftlich und politischer dominierender Kräfte im Weltsystem eher nutzt, als der großen Mehrheit der Weltbevölkerung.

  • Open Access English
    Authors: 
    The ENROPE Group;
    Publisher: Humboldt-Universität zu Berlin
    Country: Germany

    The members of the European project ENROPE (European Network for Junior Researchers in the Field of Plurilingualism and Education) give a short insight into their conceptual design based on three intellectual outputs – Online Platform, E-Portfolio, and Qualification Handbook – and report briefly about to date realised and further planned activities to strengthen plurilingual practices in research on education. Die Mitglieder des europäischen Projekts ENROPE (European Network for Junior Researchers in the Field of Plurilingualism and Education) geben einen kurzen Einblick in ihr konzeptuelles Design, basierend auf drei intellektuellen Produkten - einer Online-Plattform, einem E-Portfolio und einem Qualifikationshandbuch - und berichten kurz schon realisierte und weitere geplante Aktivitäten, um mehrsprachige Praktiken in Forschung und Bildung zu stärken. Peer Reviewed

  • Publication . Conference object . 2018
    Open Access English
    Authors: 
    Fromm, Niels;
    Publisher: Humboldt-Universität zu Berlin
    Country: Germany

    For researchers and scientific institutions the significance of digital research data as well as their storage and publication increases permanently. Using IT-based technologies improves the generation, processing and distribution of data in the context of research projects significantly. The archiving, publication and reusability of research data contribute significantly to the research activities and lead to a greater acceptance and an increase in the reputations for researchers. Doctoral students belong to the young scientists at universities, which generate an increasing amount of research data in their own research projects. To date, there is no explicit requirement for doctoral students at German universities to archive the research data generated during their doctoral project or to publish them as part of their dissertation. However, the principles of good scientific practice also apply to them, as the Dissertation’s are explicitly an independent scientific achievement of the doctoral students. Services are required to support a professional research data management for doctoral students. On the one hand there should be technical support, i.e. software tools and their integration into the university infrastructure and environment that helps doctoral students immediately with the management of their research data, ie the administration, selection, description and storage of research data. On the other hand advisory services have to be implemented that meets the actual needs of the doctoral students, for example help on choosing an appropriate metadata schema for describing or for the selection of a suitable research data repository for archiving. In addition, many legal issues in dealing with research data are still open, which often prevents researchers from research data publications. The presentation for the ETD 2018 will cover a short introduction of the project eDissPlus and its goals from the Humboldt-University and the German National Library. The focus will be on the results and lessons learned through the project, which ends in 2018. The presentation will show the workflow of publishing the thesis and corresponding research data on the institutional repository of the Humboldt Universität and the delivery of these publications to the German National Library. To achieve this we had to alter our ingest workflow of the Dspace Repository and extend the XML-Metadata-Schema (xMetaDissPlus) used by the National Library for the OAI-Harvesting of thesis from institutional repositories of German Universities. We introduced the possibility of giving relations in the metadata, which points from the thesis to the research data and via versa. Surprisingly our researchers quickly adapted the new possibility and used the relations in the metadata to reference their articles in a cumulative thesis, a special form of thesis, which is used more and more at our University. Other researchers used the relation metadata fields to reference other publications, some even tried to describe their whole reference list. However, another conclusion from our project is that the legal questions and uncertainties for the researchers in many cases prohibit the publication of research data. Not Reviewed

  • Open Access English
    Authors: 
    Stefan Mebs; Ramona Kositzki; Jifu Duan; Leonie Kertess; Moritz Senger; Florian Wittkamp; Ulf-Peter Apfel; Thomas Happe; Sven T. Stripp; Martin Winkler; +1 more
    Publisher: Freie Universität Berlin
    Country: Germany

    [FeFe]-hydrogenases are superior hydrogen conversion catalysts. They bind a cofactor (H-cluster) comprising a four-iron and a diiron unit with three carbon monoxide (CO) and two cyanide (CN−) ligands. Hydrogen (H2) and oxygen (O2) binding at the H-cluster was studied in the C169A variant of [FeFe]-hydrogenase HYDA1, in comparison to the active oxidized (Hox) and CO-inhibited (Hox-CO) species in wildtype enzyme. 57Fe labeling of the diiron site was achieved by in vitro maturation with a synthetic cofactor analogue. Site-selective X-ray absorption, emission, and nuclear inelastic/forward scattering methods and infrared spectroscopy were combined with quantum chemical calculations to determine the molecular and electronic structure and vibrational dynamics of detected cofactor species. Hox reveals an apical vacancy at Fed in a [4Fe4S-2Fe]3 − complex with the net spin on Fed whereas Hox-CO shows an apical CN− at Fed in a [4Fe4S-2Fe(CO)]3 − complex with net spin sharing among Fep and Fed (proximal or distal iron ions in [2Fe]). At ambient O2 pressure, a novel H-cluster species (Hox-O2) accumulated in C169A, assigned to a [4Fe4S-2Fe(O2)]3 − complex with an apical superoxide (O2−) carrying the net spin bound at Fed. H2 exposure populated the two-electron reduced Hhyd species in C169A, assigned as a [(H)4Fe4S-2Fe(H)]3 − complex with the net spin on the reduced cubane, an apical hydride at Fed, and a proton at a cysteine ligand. Hox-O2 and Hhyd are stabilized by impaired O2- protonation or proton release after H2 cleavage due to interruption of the proton path towards and out of the active site.

  • Publication . Article . 2017 . Embargo End Date: 11 Mar 2021
    Open Access English
    Authors: 
    Watt, Horatia Muir; Grundmann, Stefan;
    Publisher: Humboldt-Universität zu Berlin
    Country: Germany

    Peer Reviewed

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