Authors: Pavel Chábera, Yizhu Liu, Om Prakash, Erling Thyrhaug, Amal El Nahhas, Alireza Honarfar, Sofia Essén, Lisa A. Fredin, Tobias C. B. Harlang, Kasper S. Kjær, Karsten Handrup, Fredric Ericson, Hideyuki Tatsuno, Kelsey Morgan, Joachim Schnadt, Lennart Häggström, Tore Ericsson, Adam Sobkowiak, Sven Lidin, Ping Huang, Stenbjörn Styring, Jens Uhlig, Jesper Bendix, Reiner Lomoth, Villy Sundström, Petter Persson & Kenneth Wärnmark Nature 543, 695–699 (30 March 2017) doi:10.1038/nature21430 Received 03 August 2016 Accepted 23 January 2017 Published online 29 March 2017 https://www.nature.com/nature/journal/v543/n7647/pdf/nature21430.pdf 解説記事: Making iron glow 蛍光を発する鉄(III)錯体ができたというNatureの論文です。 だからなんだよ?と思うかもしれませんが、鉄の錯体を光らせることは非常に難しいとされてきました。 ルテニウム(II)やイリジウム(III)といった第五、第六周期の遷移金属錯体では、高い発光量子収率をもった(より、効率的に光る)錯体が数多く知られています。 一方で、配位子場分裂がルテニウムなどと比べて小さな鉄錯体では、MLCT励起で生成した電子配置と、鉄のtg電子が一つだけegへと励起した電子配置が近いため、非常に早く電子が鉄へと戻ってきてしまうためです ( Anal.Chem.63, 829A–837A
コメント
少し補足すると、T1サイトとは、マルチコアから少し離れて位置し、タンパク質表面に露出していて、コアへ電子を流し込む通り道となる銅中心の事です。
この酵素はT1サイトが3つあるので、すべてCu+の状態から、すべてCu2+の状態まで、4つの状態をとれます。
T1(Cu+,Cu+,Cu+)、T1(Cu2+,Cu+,Cu+)、T1(Cu2+,Cu2+,Cu+)、T1(Cu2+,Cu2+,Cu2+)
当然、すべてがCu+になっている状態が、一番還元力が高く、活性中心に電子を与えやすいですが、塩化物イオンの濃度が上がると、T1(Cu2+,Cu+,Cu+)、の状態も、活性中心に電子をあたえることができるようになって、酸素還元触媒能が一桁程度変わるようです。
体の中にたくさんある塩素イオンの濃度が変わると、酸素が還元されていく速度が変わるわけですから、老化や種々の疾患とも関連しうる発見と言えます。
多核銅錯体は、酸素の還元が非常に得意で、燃料電池の電極触媒に、なんとか応用したい物質で、その観点からも重要な成果だと思います。