Jun.-Prof. Patrycja Kielb
Argelander-Professur für Biohybridforschung
Forschungsprofessur im Transdisziplinären Forschungsbereich „Bausteine der Materie und fundamentale Wechselwirkungen“ der Rheinischen-Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
BioSpectroElektrochemie von natürlichen und künstlichen Metalloproteinen
Parycja Kielb und ihr Team erforschen, wie die Natur komplizierte Redoxreaktionen durchführt, die Schlüsselprozesse in der Umwelt und im Leben darstellen, wie etwa den Abbau von Biomasse oder die Zellatmung. Im Mittelpunkt solcher Prozesse stehen häufig biokatalytische Redox-Metalloproteine, die die Hauptinspiration für unsere mechanistischen Untersuchungen darstellen. Das Forschungsteam möchte verstehen, wie die unvergleichliche Effizienz solcher natürlichen biologischen Systeme für die Entwicklung künstlicher biohybrider Systeme, die in bioelektronischen Geräten eingesetzt werden können, nutzbar gemacht und weiterentwickelt werden kann.
Methodisch setzt die Arbeitsgruppe BioSpectroElectrochemistry eine Kombination von experimentellen Techniken ein, darunter fortgeschrittene Raman-Spektroskopie, Elektrochemie und Protein-Engineering. Mit Hilfe der oberflächenverstärkten Raman-Resonanzspektroskopie und der Elektrochemie können sie die strukturellen Informationen des Moleküls, das an die Elektroden angeschlossen ist, mit seiner Redox-Funktionalität korrelieren.
Junior Prof. Dr. Patrycja Kielb
Lebenslauf
Patrycja Kielb studierte Molekulare Biophysik an der Jagiellonen-Universität in Krakau, Polen, und schloss ihr Studium 2012 mit einem Master ab. Vor ihrem Masterabschluss absolvierte sie verschiedene Forschungspraktika: (i) am Institut für Katalyse und physikalische Chemie von Grenzflächen, Polnische Akademie der Wissenschaften, Krakau, Polen und (ii) am Institut für Chemie und Biologie in Lissabon, Portugal als Erasmus-Stipendiatin. Nach diesen Forschungserfahrungen begeisterte sie sich für die Erforschung der mechanistischen Details von katalytischen Reaktionen in natürlichen Systemen. Diese Themen setzte sie als Doktorandin des Exzellenzclusters Unifying Concepts in Catalysis (UniCat) an der TU Berlin unter der Leitung von Prof. Dr. Inez Weidinger und Prof. Dr. Peter Hildebrandt (Biophysikalische Chemie) fort. In dieser Zeit erforschte sie Redoxeigenschaften und Struktur-Funktionsbeziehungen verschiedener hämhaltiger Bio- und Molekülkatalysatoren, die sie 2017 mit summa cum laude verteidigte. Nach ihrer Promotion wechselte sie als Postdoc in die Gruppe von Prof. Harry B. Gray (Bioanorganische Chemie), wo sie die Rolle der Proteinmatrix bei der Unterstützung von Redoxreaktionen in Metalloprotien am Beispiel eines Cu-haltigen Enzyms untersuchte. Im Jahr 2020 kehrte sie nach Deutschland zurück, um ihre zweite Stelle als Postdoc an der Universität Potsdam bei JProf. D. Henrike Müller-Werkmeister (Physikalische Chemie) zu absolvieren. Kurz darauf, im Jahr 2021, startete sie ihre unabhängige Gruppe an der Universität Bonn.
Forschung
- Electron transfer via coupled Tyr/Trp networks in metalloenzymes
- Unraveling the molecular mechanism of O2-converting copper-containing enzymes
- Rational design of artificial copper/heme-containing biocatalysts
- UV/Vis Raman spectro-electrochemistry – method development
Lehre
- Advanced Physical Chemistry (obligatory module for MSc Chemistry)
-
Biophysical Chemistry (elective module for MSc Chemistry)
2021: Argelander Professorship for BioSpectroElectrochemistry, University of Bonn
2020 - 202: Postdoc, University of Potsdam, Group of H. Müller-Werkmeister
2017 - 2019: Postdoc, California Institute of Technology, Pasadena, USA, Group of Harry Gray and Jay Winkler
2013 - 2017: PhD in Biophysical Chemistry, Technical University Berlin, Group of Inez Weidinger and Peter Hildebrandt
2007 - 2012: M. Sc. in Biophysics (integrated with Bachelor Degree), Jagiellonian University, Krakow, Poland
Projekte/Drittmittel
DAAD Collaborative grant with France PROCOPE
Laufzeit:
2023-2024
DFG Major Research Instrumentation Grant for Raman Spectrometer
Laufzeit:
2022
Global Cooperation Network Grant between University of St. Andrews and University of Bonn
Laufzeit:
12/2021
Postdoc Bridge Fellowship, University of Potsdam
Laufzeit:
02/2020 – 07/2020
Auszeichnungen/Preise
Best Poster Presentation Award
Jahr:
2015
Verliehen auf der:
16th European Conference on the Spectroscopy of Biological Molecules, Bochum, Germany
Publikationen
Does tyrosine protect S. coelicolor laccase from oxidative degradation or act as an extended catalytic site?
Kielb*, Teutloff, Bittl, Gray*, Winkler*
J. Phys. Chem. B. 126, 7943-7949 (2022).
Switchable redox chemistry of hexameric Tyrosine-coordinated heme protein.
Kielb, Utesch, Kozuch, Jeoung, Dobbek, Mroginski, Hildebrandt, Weidinger*
J. Phys. Chem. B. 121:3955-3964 (2017).
Spectroscopic observation of calcium-induced reorientation of cellobiose dehydrogenase immobilized on electrodes and ist effect on electrocatalytic activity.
Kielb, Sezer, Katz, Lopez, Schulz, Gorton, Ludwig, Wollenberger, Zebger, Weidinger*
ChemPhysChem 16(9):1960-1968 (2015).
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Pressemitteilung
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