Bioorganometalna hemija je izučavanje biološki aktivnih molekula koji sadrže ugljenik direktno vezan za metalie ili metaloide. Ova oblast opkoračuje polja organometalne hemije, biohemije, i medicine. Ona je podskup bioneorganske hemije (i može se smatrati egzogenom upotrebom biometala u molekularnoj biologiji u kontekstima kao što su; i.e. „neorganski” medijumi za „organske” upotrebe i procese). U prirodne bioorganometalike se ubrajaju enzimi i sensorni proteini. Isto tako u ovom okviru je razvoj novih lekova i agensa za imidžing, kao i principa koji su relevantni za toksikologiju ili organometalna jedinjenja.Synthetic Models for Bioorganometallic Reaction Centers, G. Jaouen; Wiley-VCH: Weinheim, 2005.
Prirodne bioorganometalne vrste
Vitamin B12 je preeminentna bioorganometalna vrsta. B12 naziv za kolekciju srodnih enzima koji utiču na brojne reakcije u kojima dolazi do formiranja i raskidanja -{C-C}- i -{C-H}- veza.
Nekoliko bioorganometalnih enzima posreduje reakcije u kojima učestvuje ugljen-monoksid. Ugljen-monoksidna dehidrogenaza (-{CODH}-) katalizuje reakciju pomeranja vodenog gasa, koja pruža -{CO}- za biosintezu acetilkoenzima A. Ovaj kasniji korak posreduje -{Ni-Fe}- enzim acetilKoA sintaza (-{ACS}-). -{CODH}- i -{ACS}- se obično zajedno javljaju u tetramernom kompleksu, pri čemu se -{CO}- transportuje kroz tunel, a metil grupu pruža metilkobalamin.
Hidrogenaze su bioorganometalici u smislu da njihova aktivna mesta sadrže -{Fe-CO}- konstrakte, mada su -{CO}- ligandi samo pomoćne komponente.Cammack, R.; Frey, M. and Robson, R., Hydrogen as a Fuel: Learning from Nature, Taylor & Francis: London, 2001. Hidrogenaze koje sadrže samo -{Fe}- imaju -{Fe2(μ-SR)2(μ-CO)(CO)2(CN)2}- aktivno mesto povezano sa -{4Fe4S}- klasterom preko premoštavajućeg tiolata. Aktivno mesto [-{NiFe}-]-hidrogenaza je opisano kao -{(NC)2(OC)Fe(μ-SR)2Ni(SR)2}- (gde -{SR}- označava cisteinil).Volbeda, A. and Fontecilla-Camps, J. C., "The Active Site and Catalytic Mechanism of NiFe Hydrogenases", Dalton Transactions, 2003, 4030-4038. Hidrogenaze bez -{FeS}- imaju jedno neodređeno aktivno mesto koje sadrži -{Fe(CO)2}- centar.
Metanogeneza koja posreduje biosintezu metana, u završnom koraku reakcije raskida nikal-metilnu vezu u kofaktoru F430.
Gvožđe-molibdenski kofaktor (-{FeMoco}-) nitrogenaze sadrži -{Fe6C}- jedinicu, što je primer interstitialnog karbida prisutnog u biološkom kontekstu.
Sensorni proteini Pojedini proteini koji sadrže -{NiFe}- mogu da služe kao H2 senzori i da regulišu transkripciju.
Za neke proteine koji sadrže bakar je poznato da deluju kao senzori etilena, koji je značajan hormon za sazrevanje voća. Ovaj primer ilustruje esencijalnu ulogu organometalne hemije u prirodi, jer retko koji molekul osim nisko valentnih kompleksa prelaznih metala reverzibilno vezuje alkene. Ciklopropeni inhibiraju sazrevanje putem vezivanja za bakar(-{I}-) centar.
Ugljen-monoksid se prirodno javlja i deluje kao transkripcioni faktor posredstvom svog kompleksa sa sensornim proteinom za koji se vezuje na fero porfirinu.
Reference
Литература
Категорија:Биохемија Категорија:Неорганска хемија Категорија:Органометална хемија Категорија:Медицинска неорганска хемија Категорија:Бионеорганска хемија