'금속-수퍼옥소' 연구로 생체모사 촉매 개발의 지평 열어
□ 조재흥 교수(DGIST) 연구팀이 생체 내 금속효소의 반응 중간체로 알려진 금속-수퍼옥소에 대한 연구결과를 총망라한 리뷰를 발표했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)은 밝혔다.
□ 생체 내 효소의 40% 이상이 금속이온을 필수로 포함하는 금속효소이다. 이들은 산소를 이용해 외부 물질의 독성을 제거하거나 필요한 생체분자를 합성한다. 금속효소에 의한 생체반응은 호흡을 통한 생명활동을 이해하는 데 중요한 열쇠이다.
□ 금속효소가 생체반응을 수행할 때 금속과 활성산소가 결합한 반응 중간체가 만들어진다. 이 때 만들어지는 첫 번째 반응 중간체가 금속-수퍼옥소 종이다. 금속-수퍼옥소 종에 대한 연구는 생체모사 촉매를 개발하는 데에도 핵심적인 기여를 한다.
□ 연구팀은 지금까지 발표된 금속-수퍼옥소 종에 대한 연구 결과들을 모두 모아서 금속별로 분류하고, 산소가 결합될 때의 형태에 따라 2가지로 형태를 구분해 체계적으로 정리했다.
ㅇ 이번 연구에서는 1주기 전이금속 중 구리, 철, 니켈, 망간을 이용한 금속-수퍼옥소 종에 대한 연구들이 집대성되었다. 합성방법, 특성, 다양한 반응 기작이 분석되었고, 특히 연구가 가장 많이 진척된 구리-수퍼옥소에 대해서는 배위자*가 미치는 효과들도 논의되었다.
* 배위자: 착물 중에서 중심 원자를 둘러싸고 배위결합하고 있는 이온 또는 분자
□ 조재흥 교수는 “지금까지 밝혀진 금속-수퍼옥소 종의 합성방법, 특성, 다양한 반응성 연구를 통한 반응 기작 규명에 이르기까지 연구의 흐름을 파악할 수 있다”라며, “생체모사 촉매 개발 등 후속 연구 방향을 제시하는 데 기여할 것이다”라고 연구의 의의를 설명했다.
□ 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 C1가스리파이너리사업, 기초연구사업(중견연구, 선도연구센터)의 지원으로 수행되었다. 화학 분야 국제학술지 ‘코디네이션 케미스트리 리뷰(Coordination Chemistry Reviews)’에 1월 3일 게재되었다.
