제어되는 자유라디칼

전문가 제언

생물학적 태양에너지 전환은 반응중심이라고 하는 복잡한 단백질들을 통해 배위되고 양성자들과 전자들의 급속한 이동을 필요로 한다. 이제 인공적/구조적으로 단순한 반응중심은 한 중요한 광합성 전하경주를 모방한 것이 합성되었다. 많은 샘물학적 반응에서 전자는 장거리에서 점에서 점으로 이동되어야만 한다. 단백질에서 이 전달은 거리에 따라 지수 적으로 감소되는 속도로 양자 터널링의 영향을 받는다. 생리적으로 적절한 시간영역으로 이 과정을 가속하는 것은 산화환원(redox)-활성 공통인자의 업무이며, 그것은 전형적으로 단백질매트릭스에 포함될 수 있다.

 

이들 공통인자들은 순간적으로 산화와 환원되고 다단계 터널링으로 작동되는 라디칼 이송경로를 규정한다. 어떤 단백질들에서 이들 라디칼의 중간체들은 전자 상자성공명(EPR)과 같은 분광학적 기법들을 사용하여 직접적으로 검출할 수 있다. 생물학의 전자이동에서 중요한 방향족 아미노산은 광합성과 DNA합성에서 고유한 전자이동 중간체로서 역할을 하는 타이로신(tyrosine)이다. 용액에서 타이로실 자유-라디칼들은 광분해로 발생될 수 있지만 그들은 대단히 반응성이고 재빨리 감쇠된다.

 

그러므로 생물학은 촉매작용에서 이들 자유-기들을 사용하는 방법들을 진화시켰고, 그들의 수명을 연장시키고 및 원하지 않는 부반응을 방지시켰다. 정교한 조절 메커니즘들은 홀 전자를 재빨리 이동하고, 입수 가능한 자유에너지를 이용하고 및 전자이동의 방향을 조절하도록 사용된다. 그렇지만 이들 조절메커니즘들은 잘 이해되지 못했다. 이제 Moore 등은 한 인공적 단순화된 반응중심을 합성하고 연구하여 이 복잡한 화학에 대한 새로운 통찰력을 제공했다.

저자

B. A. Barry

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

6()

잡지명

Nature Chemistry

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

376~377

분석자

여*현

분석물

• 제어되는 자유라디칼.pdf [272,861 byte]

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