Cytochrom-c-Calixaren-Kristalle auf Elektroden: intermolekularer Elektronentransfer zwischen definiert lokalisierten Redoxzentren†
Wir bedanken uns für die Förderung durch NUI Galway (Stipendium für R.E.M.), dem Irish Research Council (“New-Foundations”-Programm für P.B.C.), der Science Foundation Ireland (10/RFP/BIC2807 für P.B.C.), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG Li 706/7-1 für F.L. und S.F.) und der European Cooperation in Science and Technology (COST Action TD1003). Und bei P. Kavanagh (NUIG) möchten wir uns für die hilfreichen Diskussionen bedanken.
Abstract
Die Assemblierung von Redoxproteinen auf Elektrodenoberflächen ist ein entscheidender Schritt für die Entwicklung von biohybriden Systemen. Kürzlich konnte gezeigt werden, dass p-sulfoniertes Calix[4]aren als “molekularer Klebstoff” für die Assemblierung und Kristallbildung von Cytochrom c (Cyt c) dient. Hier präsentieren wir die ersten elektrochemischen Daten für Calixaren-Cyt-c-Kristalle im Mikromaßstab auf SAM-modifizierten Goldelektroden. Die Elektrochemie der Kristalle wurde mittels Zyklovoltammetrie charakterisiert. Hierbei konnten enorme Konzentrationen an elektroaktivem Cyt c nachgewiesen werden. Die erhaltenen Peakströme nahmen linear mit der Quadratwurzel der Vorschubgeschwindigkeit zu. Dadurch war es möglich, die Selbstaustauschrate (kex) der Cyt-c-Moleküle zu bestimmen. Durch diese Studie kann nachgewiesen werden, dass auch Proteinkristalle eine hohe Elektroaktivität und einen schnellen intermolekularen Elektronentransfer aufweisen können. Es kann erwartet werden, dass diese Beobachtungen auch einen signifikanten Einfluss auf die Entwicklung neuer bioelektronischer Bauelemente haben.
