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새로운 산화 중간체의 축적방법

전문가 제언: ○ 옥시게나제와 옥시다제는 산소를 환원하여 그 기질을 산화시키는 기능을 하는 효소로서 호흡, 효소 보조인자의 바이오합성, 신경전달계와 천연화합물, 1, 2차 신진대사의 중요한 단계, 이물의 분해와 전사의 제어와 신진대사 등의 자연에서 진행되는 다양한 생물학적 기능에 관여한다. 일반적으로 산소는 Fe(II) 또는 Cu(I)나 환원된 플라빈(flavin)과 같은 환원된 천이금속을 포함하는 환원된 보조인자에서 활성화되어 기질의 산화를 유발하는 산화 중간체를 생성시킨다.

○ 반응 중간체의 기하학적 구조와 전자구조를 명학하게 규명하기 위해 다양한 분석법이 채용되고 있다. 그러나 분광 분석법을 적용하는 데 반응속도론적인 제약조건에 따라 중간체의 축적이 불가능하거나 높은 순도의 중간체를 얻기 힘들거나 또 낮은 중간체의 용해도로 시료를 얻기 어려운 경우가 많다.

○ 본고의 필자들은 용존된 산소와 신속한 혼합과정을 통해 얻어지는 산소농도에 비해 훨씬 높은 농도의 산화된 중간체를 얻는 방법을 개발하였다. 대기 중에 노출된 반응물 착체 용액을 가스에서 격렬하게 교반하면서 가스의 산소에 노출시킨 후 분광분석용 셀로 옮겨 동결하여 분석 시료를 준비하면, 가스의 산소가 점도가 높은 액상으로의 이동속도가 높지 않아 산화과정에 수분의 시간이 필요하며 중간체의 수명이 적어도 6초 이상인 계에만 적용이 가능하다.

○ 그러나 대부분의 중간체에서는 이러한 조건을 만족시킬 수 없으므로 중간체의 수명이 6초 이상이 되어 투과를 기반으로 하는 분광분석이나 매우 높은 농도를 필요로 하는 분석에 사용할 수 있는 방법의 개발이 요구된다. 본고의 필자들은 Cld/ClO-법을 채택하여 각종 효소의 보조인자 존재 하에서 산소를 생성시켜 높은 농도의 산화된 중간체를 얻는 필자들의 개발 결과를 소개하고 있어 옥시게나제나 옥시다제 효소의 구조와 기능 이해에 매우 유용한 자료를 제시하고 있다.

저자: Carsten Krebs
자료유형: 학술정보