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생체 내의 물질변환 기능을 갖는 분자성 재료의 개발

전문가 제언: ○ 생체 내에서 진행되는 일련의 에너지, 물질변환 등의 변화는 비교적 온화한 조건에서 매우 효율적이며 특이적으로 진행되므로 이를 모방한 화학반응이 아주 활발하게 전 세계적으로 실행되고 있다. 그러므로 본 고에서는 이러한 고기능을 발휘하는 생체 중에서 발현되는 대표적인 금속효소에서 그 기능을 모방한 분자성 재료를 개발하기 위한 노력의 일환으로 산소, 수소, 질소, 탄소, 황 등의 원자를 포함하는 물질의 변환에 대해 중점적으로 검토할 필요가 있다.

○ 이들 물질 중 산소는 지각 중의 원자의 반 정도를 차지하며 대기 중의 체적으로는 약 21%를 점유하므로 그 양은 약 1x1015 톤에 이르고 있다. 생체 내에서 산소는 산소운반이나 물질 대사 뿐 아니라 광합성과 호흡사슬에서 물의 산화환원반응도 포함하는 넓은 범위의 생명활동에 관여하고 있는데 생체 내에서 산소분자가 효소와 관련을 가지고 관여하는 과정에서 철, 구리, 망간 등의 제1천이금속이온을 포함하는 금속단백질 효소가 큰 역할을 담당하고 있다.

○ 생명유지 활동에서 산소가 관여하는 금속단백질과 효소는 그 활성중심에 프로토 포르피린 IX철착체를 포함하는 헴(heme)철효소와 비-헴철효소로 나눌 수 있는데 본 고에서는 비-헴철효소에 국한하여 금속효소의 활성중심의 기능을 갖는 분자성 재료의 개발을 위한 기초 자료를 소개하고 있는데, 앞으로 본격화될 것으로 기대되는 첨단 신소재인 금속효소의 촉매반응의 중심부인 활성중심 부분을 인공적으로 재현하는 저분자량의 모델 금속착체의 개발에 매우 가치가 있는 보고서로 판단된다. 이들 생체의 반응과정을 모방하기 위한 연구는 반응해명에 기여할 뿐 아니라 산화촉매나 에너지 변환시스템의 구축으로 연결될 가능성이 높기 때문이다.

저자: Yasuhiro Funahashi
자료유형: 학술정보