酶是一种非常强大的生物催化剂,在几乎所有的生化过程中都发挥着至关重要的作用。(1)酶具有极高的催化速率和无与伦比的选择性,是解决人类面临的诸多问题(包括能源危机、制药业、环境污染和粮食短缺)的极具吸引力的催化剂。(2、3)此外,通过人工引入金属离子辅因子,可以大大扩展天然酶的功能,从而加速化学转化,促进氧化还原化学、自由基过程和具有挑战性的化学反应。(4)然而,蛋白质、底物和过渡金属复合物的正确放置和有效的相互作用已被证明具有挑战性,因此这些金属酶达到的催化效率通常低于分离的小分子复合物。(5、6)
金属蛋白是蛋白质,其中至少包含一种将金属掺入其结构中的蛋白质,其中金属对于蛋白质的正常功能是必需的。1它们在天然系统中很丰富,金属离子具有广泛的功能,包括小分子的运输和存储(例如,具有Fe 2+位点的血红蛋白),蛋白质结构(锌指Zn 2+位点)的稳定,信号传导(信号转导中的Ca 2+通道)和催化。2,3参与催化转化的金属蛋白称为金属酶。 他们可以进行异常高的选择性和特异性的反应,包括热力学上很难反应,例如将二氮的还原减少到铵(硝基属)或光合作用中的水的氧化。 4通常,2,3参与催化转化的金属蛋白称为金属酶。他们可以进行异常高的选择性和特异性的反应,包括热力学上很难反应,例如将二氮的还原减少到铵(硝基属)或光合作用中的水的氧化。4通常,
单原子催化是当代科学中至关重要的领域,因为它具有出色的结合均匀和异质催化的领域的能力。铁和锰金属酶在自然界中具有有效的C- H氧化反应有效,激发了科学家在人工催化系统中模仿其活性位点。在此,成功地使用了一种简单而多功能的阳离子交换方法来稳定Poly(Heptazine Imides)(PHI)中的低成本铁和锰单原子。所得材料被用作甲苯氧化的光催化剂,表现出对苯甲醛的显着选择性。然后将方案扩展到不同底物的选择性氧化,包括(固定的)烷基芳烃,苄基醇和硫酸盐。详细的机理研究表明,含铁和锰的光催化剂通过形成高价值M o物种通过类似的机制来起作用。操作X射线吸收光谱(XAS)用于确认形成高价值铁和锰氧化物种,通常在参与高度选择性C- H氧化的金属酶中发现。
酶催化反应中辅因子和辅酶的化学性质和参与,金属激活的酶和金属酶,无辅因子的酶催化反应机理。活性位点,结合位点和催化位点的识别。初速度和底物浓度之间的关系,Michaelis-Menten 方程,Lineweaver-Burk 和 Eadie-Hofstee 图,动力学数据分析,数值练习。可逆和不可逆酶抑制,酶抑制的用途。
摘要:三氟甲基(–CF 3)组代表药物中高度普遍的功能。在过去的几十年中,在三氟甲基化的合成方法的发展中取得了重大进展。相比之下,目前尚无已知的金属酶可以催化C(SP 3)–CF 3键。在这项工作中,我们证明了一种非血红素铁酶,羟基苯甲酸酯合成酶来自杏仁核东方(aohms),能够从高度碘(III)试剂中产生CF 3的自由基,并指导它们以辅助性烯烃丙烯酸烷烯三氟甲酰胺甲氮化酶。建立了基于Staudinger Liga的高通量筛选(HTS)平台(HTS)平台,从而实现了对这种物质转化的AOHMS变体的快速评估。最终优化的变体接受一系列烯烃底物,产生三氟甲基氮化产物的产物,产量高达73%和96:4对映体比率(E.R.)。生物催化平台可以通过改变碘(III)试剂来进一步扩展到烯烃五氟乙基氮化氮化和重氮化。另外,阴离子竞争实验为这种生物学转变提供了对根本反弹过程的见解。这项研究不仅扩大了金属酶的催化库,以进行根本转化,而且还为有机氟的合成创造了新的酶促空间。
人类正面临着巨大且不断增长的能源需求,因此需要建立在清洁和丰富的可再生能源基础上的新能源模式。1 在此背景下,电催化和光电催化有望使太阳能和风能等可再生能源克服其能量输出的瞬时性。2–6 开发高效、选择性且耐用的催化剂一直是许多研究的重点。本期专题汇集了基础和应用科学的最新进展,涉及(光)电催化剂的合成、特性、机理和性能,用于储能和将小分子转化为有用的特种和商品化学品和燃料。本期重点介绍的电催化剂和光电催化剂包括金属酶、均相和负载分子催化剂以及
简介:多酚氧化酶 (PPO) 是一种双活性金属酶,可催化醌的产生。在植物中,PPO 活性可能有助于抗生物胁迫和次生代谢,但对食品生产商来说是不利的,因为它会导致产品在收获后加工过程中变色和风味特征发生变化。在小麦 (Triticum aestivum L.) 中,在碾磨过程中从谷物的糊粉层释放出的 PPO 会导致面粉、面团和最终产品变色,从而降低其价值。同源组 2 染色体上的 PPO1 和 PPO2 旁系同源基因的功能丧失突变导致小麦粒中的 PPO 活性降低。然而,有限的自然变异和这些基因的接近性使得通过重组选择极低 PPO 小麦品种变得复杂。本研究的目标是编辑 PPO1 和 PPO2 的所有副本,以大幅降低优良小麦品种中的 PPO 籽粒活性。
● 生物物理化学基础研究 ● 分子动力学模拟 ● 机械化学 ● 软物质的平衡和非平衡统计力学 ● 生物聚合物/大分子的结构和动力学 ● 材料化学和非均相催化 ● 有机大分子——材料和生物医学中的设计、合成和应用 ● 离散超分子集合的自组装形成及其功能应用研究 ● 用于选择性吸附和封存污染物/危险物质的工程介孔聚合物 ● 用于生物医药的功能纳米结构的制造 ● 用于靶向治疗的新型分子实体的设计、合成和开发 ● 药物发现中的生物正交化学 ● 计算催化和小分子活化 ● 新型有机和过渡金属催化体系和人工金属酶的计算机设计 ● 用于研究生物分子金属相互作用的荧光光谱。
摘要:通过利用DNA双螺旋的手性,化学家能够获得具有量身定制功能的新,可靠,选择性和环保的生物杂化催化系统。尽管如此,尽管多年来在基于DNA的不对称催化领域取得的所有进步,但仍有许多挑战仍在面临,特别是在设计具有广泛反应性和前所未有的选择性的“通用”催化剂时。理性的设计和选择的回合使我们能够实现这一目标。我们在这里报告了DNA/RNA杂交催化系统的开发,该系统具有共同连接的双吡啶配体,该配体在当前的DNA工具箱中表现出无与伦比的选择性水平,并在不对称催化中打开了新的途径。关键字:DNA催化,不对称催化,人造金属酶,DNA- RNA - RNA混合动力,弗里德尔 - 手工艺烷基化,迈克尔添加■简介
组蛋白去乙酰化酶 (HDAC) 是一类锌 (Zn) 依赖性金属酶,负责表观遗传修饰。HDAC 主要与在 DNA 水平上调节基因表达的组蛋白有关。这种严格的调节由组蛋白和非组蛋白的乙酰化 [通过组蛋白乙酰转移酶 (HAT)] 和去乙酰化 (通过 HDAC) 控制,这些蛋白会改变 DNA 的卷曲状态,从而影响基因表达作为下游效应。在过去的二十年里,HDAC 得到了广泛的研究,并被应用于一系列疾病,其中 HDAC 失调与疾病的出现和进展密切相关 - 最突出的是癌症、神经退行性疾病、艾滋病毒和炎症性疾病。HDAC 作为这些生化途径的调节剂参与其中,使其成为一个有吸引力的治疗靶点。本综述总结了为创造 HDAC 抑制剂 (HDACis),特别是 I 类 HDAC 而做出的药物开发努力,重点关注这些抑制剂的药物化学、结构设计和药理学方面。