생체 효소 반응의 완전한 모방
생체 효소 반응의 완전한 모방
  • 함예솔
  • 승인 2021.03.04 13:25
  • 조회수 645
  • 댓글 1
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성균관대학교 화학과 송충의 교수 연구팀은 통제가 거의 불가능한 물속에서 양성자의 매우 빠른 거동 제어를 통해 다양한 생체효소반응의 완전한 모방이 가능한 것을 밝혔습니다. 'JACS(Journal of the American Chemical Society)'에 게재됐습니다.

논문 표지. 출처: 성균관대학교
논문 표지. 출처: 성균관대학교

물 속에서 광학선택적 양성자화 반응 가능하게

 

당합성 및 당대사 등 다양한 생체 내 반응에 관여하는 광학선택적 양성자화반응은 탄소음이온에 양성자가 광학선택적으로 결합하는 반응입니다. 광학선택성이란 두 개의 거울상 이성질체 중 원하는 거울상이성질체만을 생성하는 것을 뜻합니다. 거울상 이성질체란 오른손과 왼손처럼 모양은 같지만 서로 거울에 비친 형태를 가지는 분자로서 어떠한 경우에도 서로 겹칠 수 없는 에너지가 동일한 분자를 말하며, 서로 겹칠 수 없는 이런 거울상의 관계를 카이랄(chiral)이라고 합니다.

 

하지만 양성자의 물속에서의 엄청나게 빠른 거동(1~2 picoseconds; 1조분의 1초) 때문에 물속에서 양성자의 거동을 조절해야 하는 광학선택적 양성자화 반응은 거의 불가능한 것으로 여겨져 왔습니다. 이에 연구진은 생체 내 반응에서 물을 반응매개로 사용할 때 나타나는 소수성 수화효과(hydrophobic hydration)를 이용해 기존에는 제어할 수 없었던 물속에서 양성자의 빠른 거동을 완벽히 통제함으로써 가장 도전적인 화학반응 중 하나로 여겨져 왔던 물속에서의 광학선택적인 양성자화 반응을 가능케 했습니다.

물속에서의 광학선택적 양성자화반응을 경유하는 생체모방형 촉매반응. 출처: 성균관대학교
물속에서의 광학선택적 양성자화반응을 경유하는 생체모방형 촉매반응. 출처: 성균관대학교

본 연구는 생체 내에서의 해독 대사작용 중, 세포독성이 매우 강한 메틸글라이옥살과 같은 각종 글라이옥살(알파-옥소알데히드) 화합물들의 탈독성화반응을 모티브로 했습니다. 이러한 반응은 생체 내에서 Glyoxalse 1 효소에 의해 조절되며 광학선택적인 양성자화 반응을 경유합니다. 본 연구에서 개발한 인공 Glyoxalse 1 효소시스템은 물속에서 독성이 강한 글라이옥살 화합물들로부터 의약품 및 천연물 합성의 핵심물질로 여겨지는 각종 키랄 α-하이드록시싸이오에스터 화합물들을 높은 수득율과 높은 광학선택성으로 제조할 수 있는 획기적인 방법을 제공합니다. 아울러 키랄 α-하이드록시싸이오에스터 화합물들은 그 자체로 항암활성, 진경 효과 등 다양한 의약활성을 갖습니다. 

송충의 교수. 출처: 성균관대학교
송충의 교수. 출처: 성균관대학교

 

 

 

송충의 교수는 "본 연구는 Glyoxalase 1 효소반응 뿐만 아니라 물속에서 이루어지는 모든 생체 내의 다양한 효소반응을 모방하는 데 획기적인 패러다임을 제공할 것이다"며 "자연 친화적인 물을 사용하기 때문에 550억불 이상의 세계시장을 갖는 카이랄 의약품 중간체의 산업적 적용이 쉽게 가능할 것이다"고 말했습니다.

 

 

 


##참고자료##

 


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macmaca 2021-03-04 18:50:50
국사 성균관(성균관대)자격뒤에서 왜구서울대극복은 서강대 학구파가유일.2차대전이전 세계지배세력 서유럽.교황윤허資格작용되면 가능한현실.패전국 일본 잔재니까 주권.자격.학벌없이 100서울대,국시110브[연세대>고려대]로살고 Royal성균관대(한국최고대)나 Royal서강대(성대다음예우)위로 점프不認定.대중언론통해 자격없는힘뭉쳐 이미지창줄수준.태학.국자감(北京大),볼로냐.파리대資格.

http://blog.daum.net/macmaca/3154

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