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Heme-구리/디옥시젠 어덕트의 형성 : 성질 및 반응성

전문가 제언: ○ 우리들의 혈액에서 산소를 운반하는 헤모글로빈과 치토크롬 P450 monooxygenase(P450)는 매우 강력한 붉은 색의 매력과 자극으로 우리 인간에게 다가와서 오랜 동안 활발한 연구의 대상이 되어 왔다. heme은 산소와 결합하여 우리에게 산소를 공급하는 화학의 발전을 이끌어냈다. 한편 구리이온이나 착체는 유기합성에서 산화반응의 시약으로 사용되었다. 최근에는 구리(I)의 단백질착체는 산소운반체인 헤모시아닌, 구리 모노옥시제나아제나 옥시다아제로 주목을 받아왔다.

○ 본 연구의 목적은 heme-구리 산화효소인 치토크롬 c 옥시다제(CcO)를 모방하기 위한 것인데 이 효소는 두 개의 금속 핵 활성자리와 heme(a₃)와 인접하여 있는 구리이온(CuB)을 가지고 있으며 환원된 디옥시젠이 막을 건너서 존재하는 효소의 프로톤과 커플링하여 프로톤/하전 구배를 만들어 ATP synthetase가 이를 사용하도록 하는 기능을 가지고 있다.

○ 그러므로 음식물의 신진대사가 환원된 치토크롬 c를 생성시키며 환원된 치토크롬 c는 호흡으로 공급되는 디옥시젠을 CcO의 활성자리로 이송하여 결과적으로는 열역학적으로 사용가능한 에너지로 변환시켜 ATP의 생합성을 가능하게 하여 생명영위의 에너지를 만드는 중요한 역할을 담당한다.

○ 본고에서는 heme/산소, 구리/산소의 두 배위 반응을 혼합하여 heme-구리/산소 어덕트(adduct)를 하나로 묶은 철(III)-peroxide(O₂²-)-구리(II)착체와 같이 서로 다른 두 가지 금속의 환원성 금속이온 착체의 반응에 대한 필자들의 최근의 연구결과를 소개하고 있는데 다양한 3자리와 4자리 배위자를 사용한 착체의 합성과 구조와 반응성을 조사하고 있어 기초학문 뿐 아니라 바이오 등의 생명 관련 산업에 귀중한 자료를 제공하고 있어 바이오, 식품, 의약품 등의 정밀산업 관련 연구자들에게 도움이 될 것으로 사료된다.

저자: Chufan, EE; Puiu, SC; Karlin, KD; AF Chufan, Eduardo E.; Puiu, Simona C.; Karlin, Kenneth D.
자료유형: 학술정보