October 1, 2009

化學:DNICs將NO2轉變成NO的可能機制

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Sciscape新聞報導
[Jun 22, 2009]
化學:DNICs將NO2轉變成NO的可能機制 
編輯 Lucas H. C. Chao 報導

雙亞硝基鐵錯合物(DNICs)是一種具有將一氧化氮(NO)輸送及儲存的分子形式,在生理及病理條件下具有發揮及調控一氧化氮的生物活性的功用。這樣的分子形式對於生物體中調控某些含鐵蛋白儲存一氧化氮、啟動蛋白質的表達抵抗硝化壓力或是硫鐵蛋白在硝化損傷後的自我在組裝扮演這決定性的角色。

雙亞硝基鐵錯合物是一個四配位四面體構型的鐵錯合物,其中兩配位為一氧化氮的配位,另兩配位具有多種配位的形式,一般已知有二硫[S,S]、硫氧[S,O]、硫氮[S,N]、二氮[N,N]等配位形式。一般而言,在檢驗上常用電子自旋共振光譜(EPR),因其特徵訊號皆為g=2.03。二氧化氮是一種普遍存在生物體內的分子,尤其是內分系系統,在血液循環中幫助血管間一氧化氮的儲存與運送。在生理或病理的組織缺氧下,二氧化氮會協同血紅素(hemes),硫醇(thiols),胺(amines),多酚(polyphenols),維生素C(ascorbate) 產生一氧化氮。

國立清華大學化學系廖文峰教授實驗室合成出一個含有二氧化氮配位的四配位亞硝基鐵錯合物(EPR g=2.03),再引入一當量的1-甲基咪唑(1-methylimidazole)會形成六配位含二氧化氮的非典型雙亞硝基錯合物(EPR g=2.01)。再引入兩當量的三苯基磷於此六配位雙亞硝基鐵錯合物,發現其中一當量的三苯基磷會被氧化成OPPh3,並且得到含三苯基磷的四配位雙亞硝基鐵錯合物,及釋放一當量的一氧化氮。由此結果可知,二氧化氮被引入硝基鐵錯合物後,經過六配位的雙亞硝基鐵錯合物活化二氧化氮,將二氧化氮裡的其中一個O轉移到三苯基磷上。其研究結果於2009年3月發表在Journal of the American Chemical Society。

此結果間接證實了雙亞硝基鐵錯合物將二氧化氮變成一氧化氮時的可能機制,其中三苯基磷的作用類似酵素活性中心附近的半胱胺酸,接收二氧化氮活化後釋放的氧原子,並且釋放一氧化氮,再回到四配位的雙亞硝基鐵錯合物。也由於含二氧化氮的六配位雙亞硝基鐵錯合物的模擬錯合物的成功合成,推論生物體中,含二氧化氮的六配位雙亞硝基鐵錯合物可能會在將二氧化氮轉變成一氧化氮的反應機制中存在。由本篇研究所合成的雙亞硝基鐵錯合物亦暗示著或許可由電子自旋共振光譜的特徵值在生物體內外判別反正機制中可能有的四配位或六配位雙亞硝基鐵錯合物。

隨著近年的研究,學界認識到一氧化氮在生物體中扮演許多重要的角色,藉由研究生物體中負責儲存、運送一氧化氮的蛋白質等生物體必需的分子,瞭解期中的反應機制,有助於臨床上的應用。

 

參考來源:

 

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