광합성 효소에서의 칼슘이온 역할 규명 광합성 효소의 화학반응 규명으로 인공 광합성 시스템 개발 토대 마련
□ 식물의 광합성 과정에서 산소를 만드는 광합성 효소의 활성화자리*에 칼슘이 존재하지만, 그 역할과 기능에 대해서는 많은 논의가 있어왔다.
* 활성화자리 : 효소에서 실제 반응물질에 의한 화학반응이 일어나는 부위
□ 연구팀은 광합성 효소의 활성화 자리를 모방한 인공 효소를 합성하고, 이 효소에 루이스 산도**가 약한 칼슘 이온을 이용함으로써 산소방출이 원활하게 일어난다는 것을 규명하였다.
o 물을 산화시켜 산소원자와 산소원자의 결합을 통해 산소분자를 만드는 과정에서 칼슘 이온이 사용되는 이유를 알아낸 것이다.
** 루이스 산도 : 유기 화합물의 반응을 돕는 산촉매로 흔히 사용되는 루이스 산(Lewis Acid)의 세기. 루이스 산으로는 수소 양이온이나 코발트 등 금속이온, 비공유전자쌍이 있는 화합물 등이 대표적이다.
o 실제 광합성 효소의 중간체***에 산도가 낮은 칼슘을 결합시킨 경우 중간체가 산화되면서 산소가 나오지만, 산도가 높은 아연 등을 결합시킨 경우에는 산소가 만들어지지 않았다.
*** 중간체 : 화학반응의 중간단계에 존재했다 사라지는 불안정한 분자, 중간체 구조를 규명할 경우 여러 단계로 구성된 화학반응을 이해할 수 있다
광합성효소에서의 칼슘이온 역할규명
효소의 어느부위에서 실제 반응물질에 화학반응을 일으키니
활성화자리