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鉄硫黄クラスターは、鉄と硫化物の分子集合体です。鉄硫黄クラスターは、広く普及している鉄硫黄タンパク質の生物学的役割という文脈で最もよく議論されています。 [2]多くの Fe-S クラスターは、有機金属化学 の分野で、また生物学的クラスターの合成類似体の前駆体として知られています。最後の普遍的な共通祖先は、多くの鉄硫黄クラスターを持っていたと考えられています。[3]
有機金属クラスター
有機金属Fe-Sクラスターには、化学式Fe 2 S 2 (CO) 6、H 2 Fe 3 S(CO) 9、Fe 3 S 2 (CO) 9で表される硫化カルボニルが含まれる。また、(C 5 H 5 ) 4 Fe 4 S 4などのシクロペンタジエニル 配位子を組み込んだ化合物も知られている。[4]
無機材料
生物学的Fe-Sクラスター
鉄硫黄クラスターは多くの生物系に存在し、電子伝達タンパク質の構成要素としてよく見られます。フェレドキシンタンパク質は自然界で最も一般的な Fe-S クラスターです。これらは 2Fe-2S または 4Fe-4S 中心を特徴としています。これらは生命のあらゆる分野に存在します。[5]
Fe–Sクラスターは、Fe:S化学量論によって[2Fe–2S]、[4Fe–3S]、[3Fe–4S]、[4Fe–4S]に分類できます。[6] [4Fe–4S]クラスターには、通常のフェレドキシンと高電位鉄タンパク質（HiPIP）の2つの形態があります。どちらも立方体構造を採用していますが、異なる酸化状態を利用しています。これらはあらゆる形態の生命に見られます。[7]
すべてのFe-Sタンパク質における関連する酸化還元対はFe(II)/Fe(III)である。[7]
実験室では、多くのクラスターが[Fe 4 S 4 (SR) 4 ] 2−という式で合成されており、多くのR置換基と多くのカチオンを持つことが知られている。不完全なキュバン[Fe 3 S 4 (SR) 3 ] 3−を含むバリエーションが調製されている。[8]
参照
参考文献
- ^ Axel Kern; Christian Näther; Felix Studt; Felix Tuczek (2004). 「混合 Fe/Mo−S/Se キュバンおよびヘテロキュバン クラスターへのユニバーサル フォース フィールドの適用。1. [Fe 4 X 4 (YCH 3 ) 4 ] 2–系列における硫黄のセレンによる置換; X = S/Se および Y = S/Se」。Inorg . Chem . 43 (16): 5003–5010. doi :10.1021/ic030347d. PMID 15285677.
- ^ Lippard, SJ および Berg, JM (1994)。「生物無機化学の原理」。University Science Books: ミルバレー、カリフォルニア州 。ISBN 0-935702-73-3。
- ^ Weiss, Madeline C., et al. (2016). 「最後の普遍的共通祖先の生理と生息地」Nature Microbiology 1 (9): 1–8.
- ^ Ogino, H.; Inomata, S.; Tobita, H. (1998). 「生物的鉄硫黄クラスター」. Chem. Rev. 98 ( 6): 2093–2122. doi :10.1021/cr940081f. PMID 11848961.
- ^ Johnson, DC; Dean, DR; Smith, AD; Johnson, MK (2005). 「生物学的鉄硫黄クラスターの構造、機能、および形成」。Annual Review of Biochemistry . 74 (1): 247–281. doi :10.1146/annurev.biochem.74.082803.133518. PMID 15952888.
- ^ Lill, Roland (2015). 「鉄硫黄タンパク質の問題」. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research . 1853 (6): 1251–1252. doi :10.1016/j.bbamcr.2015.03.001. PMC 5501863. PMID 25746719 .
- ^ ab Fisher, N (1998). 「[4Fe–4S)]における分子内電子移動」. EMBOジャーナル: 849–858.
- ^ Rao, PV; Holm, RH (2004). 「鉄硫黄タンパク質の活性部位の合成類似体」. Chem. Rev. 104 ( 2): 527─559. doi :10.1021/Cr020615+. PMID 14871134.