stringtranslate.com

Железо-серный кластер

Структура [Fe 4 S 4 (SMe) 4 ] 2− , синтетического аналога кофакторов 4Fe–4S. [1]

Кластеры железа и серы представляют собой молекулярные ансамбли железа и сульфида . Чаще всего они обсуждаются в контексте биологической роли белков железа и серы , которые широко распространены. [2] Многие кластеры Fe–S известны в области металлоорганической химии и как предшественники синтетических аналогов биологических кластеров (см. рисунок). Считается, что последний универсальный общий предок имел много кластеров железа и серы. [3]

Металлоорганические кластеры

Металлоорганические кластеры Fe–S включают сульфидокарбонилы с формулой Fe 2 S 2 (CO) 6 , H 2 Fe 3 S(CO) 9 и Fe 3 S 2 (CO) 9 . Известны также соединения, включающие циклопентадиенильные лиганды, такие как (C 5 H 5 ) 4 Fe 4 S 4 . [4]

Рисунок. Иллюстративные синтетические кластеры Fe–S. Слева направо: Fe 3 S 2 (CO) 9 , [Fe 3 S(CO) 9 ] 2− , (C 5 H 5 ) 4 Fe 4 S 4 , и [Fe 4 S 4 Cl 4 ] 2− .

Неорганические материалы

Структура дитиоферрата калия , которая характеризуется бесконечными цепочками центров Fe(III).

Биологические кластеры Fe–S

Железо-серные кластеры встречаются во многих биологических системах, часто как компоненты белков переноса электронов . Белки ферредоксина являются наиболее распространенными кластерами Fe–S в природе. Они имеют либо 2Fe–2S, либо 4Fe–4S центры. Они встречаются во всех ветвях жизни. [5]

Кластеры Fe–S можно классифицировать в соответствии с их стехиометрией Fe:S [2Fe–2S], [4Fe–3S], [3Fe–4S] и [4Fe–4S]. [6] Кластеры [4Fe–4S] встречаются в двух формах: нормальные ферредоксины и высокопотенциальные железные белки (HiPIP). Оба принимают кубоидальные структуры, но они используют разные состояния окисления. Они встречаются во всех формах жизни. [7]

Соответствующая окислительно-восстановительная пара во всех белках Fe–S — это Fe(II)/Fe(III). [7]

Многие кластеры были синтезированы в лаборатории с формулой [Fe 4 S 4 (SR) 4 ] 2− , которые известны для многих заместителей R и со многими катионами. Были получены вариации, включая неполные кубаны [Fe 3 S 4 (SR) 3 ] 3− . [8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Аксель Керн; Кристиан Нэтер; Феликс Штудт; Феликс Тучек (2004). «Применение универсального силового поля к смешанным кубановым и гетерокубановым кластерам Fe/Mo−S/Se. 1. Замена серы селеном в ряду [Fe4X4(YCH3)4]2-; X = S/Se и Y = S/Se». Inorg. Chem . 43 (16): 5003–5010. doi :10.1021/ic030347d. PMID  15285677.
  2. ^ SJ Lippard, JM Berg «Принципы бионеорганической химии» University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. ISBN 0-935702-73-3 . 
  3. ^ Вайс, Мадлен С. и др. «Физиология и среда обитания последнего универсального общего предка». Nature microbiology 1.9 (2016): 1-8.
  4. ^ Огино, Х.; Иномата, С.; Тобита, Х. (1998). «Абиологические железо-серные кластеры». Chem. Rev. 98 ( 6): 2093–2122. doi :10.1021/cr940081f. PMID  11848961.
  5. ^ Джонсон, DC; Дин, DR; Смит, AD; Джонсон, MK (2005). «Структура, функция и формирование биологических железо-серных кластеров». Annual Review of Biochemistry . 74 (1): 247–281. doi :10.1146/annurev.biochem.74.082803.133518. PMID  15952888.
  6. ^ Лилл, Роланд (2015). «Проблема железо-серного белка». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research . 1853 (6): 1251–1252. doi :10.1016/j.bbamcr.2015.03.001. PMC 5501863. PMID  25746719 . 
  7. ^ ab Фишер, Н (1998). «Внутримолекулярный перенос электронов в [4Fe–4S)]». Журнал EMBO : 849–858.
  8. ^ Рао, П. В.; Холм, Р. Х. (2004). «Синтетические аналоги активных участков железо-серных белков». Chem. Rev. 104 ( 2): 527─559. doi :10.1021/Cr020615+. PMID  14871134.

Внешние ссылки