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수소결합을 조사할 수 있는 신기술

동향 개요

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기관명 NDSL
작성자 KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
작성일자 2018-12-11 00:00:00.000
내용 <p>미국 과학자들이 핵공명진동 분광법으로 효소, 촉매, 생체 복합체의 화학 반응을 조절하는 수소 결합을 조사할 수 있다고 보고했다. 이번에 개발된 기술을 이용하면 광범위한 분야에서 사용 가능한 우수한 촉매 개발할 수 있게 된다. 관련 논문은 독일화학지인Angewandte Chemie에 게재되었다(<a href='http://dx.doi.org/10.1002/anie.201810227' target='_blank'>DOI: 10.1002/anie.201810227</a>&nbsp;).</p><p>수소 결합은 생물학과 화학에서 발견되는 가장 기본적인 상호작용 중 하나이다. 수소결합은 물의 화학적인 특성 뿐 아니라 단백질과 핵산의 구조를 안정화시키고, 천연 및 합성 고분자의 구조를 안정화 시키는 역할을 한다.</p><p>이번 연구에서는 수소결합이 금속효소와 금속이 함유된 촉매의 금속 중심의 반응성을 조절하는데 중요한 역할을 할 수 있음을 보였다. 그렇지만, 이차 배위 구체내의 수소결합이 체계적으로 변화하는지는 실험적으로 보고된바 없었다.</p><p>촉매 작용에서, 효소 또는 합성 촉매는 다수의 중간 구조나 종을 생성하는 일련의 화학 반응에 일으킨다. 이런 화학 특징과 구조를 이해하는 것은 전체 반응을 이해하는데 중요하다.</p><p>이번 연구의 책임자인 Yisong Guo 박사는 &ldquo;반응성 중간체의 화학 반응을 철저히 이해하는 것이 C-H 작용기화에 대한 매우 효과적이고 선택적인 촉매를 설계하는 방법을 결정하는 핵심 단계이다. &ldquo;다이옥신 활성 효소의 경우, 촉매의 핵심 중간체는 철-옥소(Fe-O)나 철-하드록소(Fe-OH) 종으로 DNA 생합성, DNA와 RNA 수리, 단백질의 번역후 변형, 항생제의 생합성 및 독성 물질의 분해들에 관여한다&rdquo;고 박사는 설명했다. &nbsp;</p><p>이번 연구에서는 57Fe 핵자기 진동 분광기(NRVS)를 사용해서수소결합을 통한 이차 배위구체와 상호작용하는 합성 복합체의 Fe-O와 F-OH의 진동 주파수를 탐지했다고 밝혔다. 주파수의 변화는 각 유닛의 결합 세기에 대한 다양한 정보를 제공하며, 수소결합 세기의 정량적인 측정을 할 수 있게 한다고 연구팀은 보고했다. &nbsp;</p>
출처
원문URL <p>미국 과학자들이 핵공명진동 분광법으로 효소, 촉매, 생체 복합체의 화학 반응을 조절하는 수소 결합을 조사할 수 있다고 보고했다. 이번에 개발된 기술을 이용하면 광범위한 분야에서 사용 가능한 우수한 촉매 개발할 수 있게 된다. 관련 논문은 독일화학지인Angewandte Chemie에 게재되었다(<a href='http://dx.doi.org/10.1002/anie.201810227' target='_blank'>DOI: 10.1002/anie.201810227</a>&nbsp;).</p><p>수소 결합은 생물학과 화학에서 발견되는 가장 기본적인 상호작용 중 하나이다. 수소결합은 물의 화학적인 특성 뿐 아니라 단백질과 핵산의 구조를 안정화시키고, 천연 및 합성 고분자의 구조를 안정화 시키는 역할을 한다.</p><p>이번 연구에서는 수소결합이 금속효소와 금속이 함유된 촉매의 금속 중심의 반응성을 조절하는데 중요한 역할을 할 수 있음을 보였다. 그렇지만, 이차 배위 구체내의 수소결합이 체계적으로 변화하는지는 실험적으로 보고된바 없었다.</p><p>촉매 작용에서, 효소 또는 합성 촉매는 다수의 중간 구조나 종을 생성하는 일련의 화학 반응에 일으킨다. 이런 화학 특징과 구조를 이해하는 것은 전체 반응을 이해하는데 중요하다.</p><p>이번 연구의 책임자인 Yisong Guo 박사는 &ldquo;반응성 중간체의 화학 반응을 철저히 이해하는 것이 C-H 작용기화에 대한 매우 효과적이고 선택적인 촉매를 설계하는 방법을 결정하는 핵심 단계이다. &ldquo;다이옥신 활성 효소의 경우, 촉매의 핵심 중간체는 철-옥소(Fe-O)나 철-하드록소(Fe-OH) 종으로 DNA 생합성, DNA와 RNA 수리, 단백질의 번역후 변형, 항생제의 생합성 및 독성 물질의 분해들에 관여한다&rdquo;고 박사는 설명했다. &nbsp;</p><p>이번 연구에서는 57Fe 핵자기 진동 분광기(NRVS)를 사용해서수소결합을 통한 이차 배위구체와 상호작용하는 합성 복합체의 Fe-O와 F-OH의 진동 주파수를 탐지했다고 밝혔다. 주파수의 변화는 각 유닛의 결합 세기에 대한 다양한 정보를 제공하며, 수소결합 세기의 정량적인 측정을 할 수 있게 한다고 연구팀은 보고했다. &nbsp;</p>
내용 http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2018004927
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과학기술표준분류
ICT 기술분류
주제어 (키워드) 1. 수소결합; 단백질; 핵자기 공명 진동 2. hydrogen bond; protein; nuclear resonance vibration