Integrated Control of the Primary and Secondary Coordination Spheres in Synthetic Monooxygenase Mimics: Probing Dioxygen Activation at a Single Metal Site.

合成单加氧酶模拟物中初级和次级配位球的集成控制:探测单个金属位点的双氧活化。

基本信息

  • 批准号:
    9328564
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.67万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-04-01 至 2019-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary. The proposed research plan describes the development of synthetic systems that emulate the properties found within the active sites of monooxyenases in order to probe metal-mediated activation of dioxygen. Two key design features utilized are incorporation of intramolecular hydrogen bonding (H-bond) networks within the secondary coordination sphere and the use of redox-active ligands within the primary coordination sphere. Coupling these features into a single ligand system represents an advance in molecular design that should allow for the isolation of Fe–oxo species that mimic the structures of the intermediates produced by P450 during activation of O2. This approach utilizes tridentate redox-active ligands with H-bond acceptors positioned within the secondary coordination sphere. One advantage of the approach is that additional ligands can be readily coordinated to the metal center; thus, several different variants can be prepared, characterized, and screened for function. In particular, iron complexes with axial thiolate donors are proposed that would simulate many of the structural features found within the active sites of the cyctochrome P450 monooxygenases. Similar to these enzymes, the metal ions in the proposed complexes are expected to bind and activate dioxygen (O2) to form H-bond stabilized peroxo (O22–) or oxo (O2–) units capable of functionalizing C–H bonds of substrates. Therefore, reactivity studies with O2 and hydrocarbon substrates are also proposed in which the generated products will be characterized using spectroscopic and computational techniques that include UV-vis, EPR, Mössbauer, and FTIR spectroscopies and density functional theory. These studies are expected to lead to a greater understanding of the biochemistries of monooxygenase active sites and how earth abundant metals are capable of efficiently activating C–H bonds of inert substrates.
项目摘要。拟议的研究计划描述了模拟合成系统的开发。 在单加氧酶活性位点内发现的特性,以探测金属介导的激活 利用的两个关键设计特征是分子内氢键(H 键)的结合。 次级配位层内的网络以及初级配位层内氧化还原活性配体的使用 将这些特征耦合到单个配体系统中代表了分子的进步。 设计应允许分离模拟中间体结构的 Fe-oxo 物质 该方法利用具有氢键的三齿氧化还原活性配体。 该方法的一个优点是,受体位于次级协调范围内。 额外的配体可以很容易地与金属中心配位;因此,可以有几种不同的变体 特别是具有轴向硫醇盐供体的铁络合物的制备、表征和功能筛选。 提出将模拟细胞色素活性位点内发现的许多结构特征 P450 单加氧酶与这些酶类似,预计复合物中的金属离子 结合并激活双氧 (O2),形成氢键稳定的过氧 (O22–) 或氧 (O2–) 单元,能够 因此,O2 和碳氢化合物底物的反应性研究正在进行中。 还建议使用光谱和计算来表征生成的产品 技术包括 UV-vis、EPR、Mössbauer、FTIR 光谱和密度泛函理论。 这些研究预计将有助于人们更好地了解单加氧酶活性的生物化学 位点以及地球上丰富的金属如何能够有效地激活惰性基质的 C-H 键。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Justin Bogart其他文献

Justin Bogart的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

TiC-TiB2颗粒喷射成形原位合成及其对M2高速工具钢共晶碳化物形成与演化的影响
  • 批准号:
    52361020
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
植被群落演替对河道水流结构和纵向离散特性影响机制研究
  • 批准号:
    52309088
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
热带印度洋海表皮温日变化的数值模拟及对海气热通量的影响
  • 批准号:
    42376002
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SGO2/MAD2互作调控肝祖细胞的细胞周期再进入影响急性肝衰竭肝再生的机制研究
  • 批准号:
    82300697
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
协同遥感和气候模型的城市高温热浪时空特征及其对热暴露影响研究
  • 批准号:
    42371397
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Small Molecule Degraders of Tryptophan 2,3-Dioxygenase Enzyme (TDO) as Novel Treatments for Neurodegenerative Disease
色氨酸 2,3-双加氧酶 (TDO) 的小分子降解剂作为神经退行性疾病的新疗法
  • 批准号:
    10752555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5.67万
  • 项目类别:
Emerging mechanisms of viral gene regulation from battles between host and SARS-CoV-2
宿主与 SARS-CoV-2 之间的战斗中病毒基因调控的新机制
  • 批准号:
    10725416
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.67万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms that Control mRNA Decapping in Biological Condensates
控制生物浓缩物中 mRNA 脱帽的分子机制
  • 批准号:
    10577994
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.67万
  • 项目类别:
Discovery of phosgene and chlorine gas modes of action and therapeutic targets using chemoproteomic profiling strategies
使用化学蛋白质组学分析策略发现光气和氯气的作用模式和治疗靶点
  • 批准号:
    10883970
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.67万
  • 项目类别:
Mechanisms of HIV fitness and drug resistance inferred from high-resolution molecular dynamics and sequence co-variation models
从高分辨率分子动力学和序列共变模型推断出 HIV 适应性和耐药性的机制
  • 批准号:
    10750627
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5.67万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了