碳酸酐酶活性中心结构模拟及催化CO₂水合作用的研究

【作者】 陈姜利； 聂峰梅；

【机构】 首都师范大学化学系；

【摘要】 碳酸酐酶（Carbonic Anhydrase,CA）是人们发现的第一种含锌金属酶,是红细胞的主要蛋白质成分之一,其最重要的生理功能是催化二氧化碳可逆水合作用^[1-3]。为模拟碳酸酐酶的活性中心结构,研究其结构与催化二氧化碳水合的关系,我们利用具有相对刚性结构的七齿多苯并咪唑配体-N,N,N’,N’-四（2-苯并咪唑亚甲基）-2-羟基-1,3-二氨基丙烷（Htbpo）、Zn（ClO₄）₂·6H₂O和N（Et）₃以1:2:2（摩尔比）的比例,分别在两种不同溶剂（甲醇和乙醇）中反应,合成了两种双核锌的酯化产物[Zn₂（tbpo）（CH₃OOCO）]（ClO₄）₂·3CH₃OH·H₂O （1）和[Zn₂（tbpo）（C₂H₅OOCO）]（ClO₄）₂·4C₂H₅OH·H₂O （2）,其单分子结构如下图所示。这两个分子结构相似,且中心金属的配位环境一致,均为五配位的三角双锥构型。两者的不同之处在于:反应时吸收空气中的CO₂分别与不同的溶剂分子（甲醇和乙醇）发生酯化反应,分别生成了碳酸甲酯和碳酸乙酯,并参与双金属中心的桥连配位。实验表明:吸收CO₂的过程很快,且反应效率很高。此外,吸收CO₂并发生酯化反应的机理有待进一步跟踪探索。更多还原