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조효소 NADH 모형 화합물의 수화 및 산화 반응에 미치는 β-cyclodextrin의 영향

Title
조효소 NADH 모형 화합물의 수화 및 산화 반응에 미치는 β-cyclodextrin의 영향
Authors
車善榮
Issue Date
1989
Department/Major
대학원 화학과
Keywords
조효소NADH수화산화β-cyclodextrin
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
박준우
Abstract
NADH model compounds and P-cyclodextrin (β-CD) was used to NADH-linked dehydrogenase enzyme-coenzyme system. The system and β-CD was subjected the studies for the interaction between coenzyme model and β-CD, and effects of β-CD on reactions of NADH analogs. The catalyzed hydration reaction of NADH analogs, 3-disubstituded-1,4-dihydropyridine were investigated in β-CD containing media by spectroscopic method. It was found that the reaction rate constant greatly decreased as the concentration of β-CD is increased. The inhibitory effect of β-CD on the reaction NADH analoges differed among NADH analogs reflecting the sensitivity of the binding constants with β-CD on the 3 or 4-substituents of dihydropyridines. Curic and ferricyanide ion oxidation reactions of NADH analogs were also studied and the reactions highly retarded by the presence ofβ-CD. This results agreed with expectation deduced from binding constants obtained from hydration reaction rates. It appeared that the rate constants of NADH analogs bound to β-CD are virtually zero. It was suggested that the dihydropyridine moiety of NADH analogs is preferably inserted into the cavity of β-CD, The 1:1 binding constants of NADH analogs withβ-CD were calculated from the kinetic data and by fluorimetric method. The result was suggested that the hydrogen bonding between the 3-substituts and β-CD seems to play an important role in the inclusion complexation in addition to van der waals and/or hydrophobic forces.;탈수소의 조효소인 NADH와 NADH 관련 효소간의 상호작용을 이해하고 이의 생체 내 작용을 모방하기 위해 NADH 모형 화합물의 화학반응을 효소물인 β-cyclodextrin(β-CD) 용액에서 수행하였다. 조효소 NADH의 모형 화합물로는 kihydropyrine의 1번 또는 3번 위치에 여러 다른 작용기로 치환된 화합물들을 사용하였다. 본 연구에서는 NADH의 탈활성화 반응이라 할 수 있는 산 촉매하의 수화 반응, Cu^2+와 Fe(CN)_6^3-에 의한 산화 반응에 대한 β-CD의 영향을 반응 속도론적으로 연구하였으며, NADH 유사체와 β-CD간의 착물 형성 상수는 형광 측정법을 이용하여 조사하였다. β-CD 용액에서, 수소 이온 촉매 하에 일어나는 NADH 유사체의 수화 반응은 유사 일차 반응 속도식을 잘 만족하였으며 또한 β-CD 농도가 증가함에 따라 수화 반응 속도는 크게 감소함을 보였다. 이로부터 β-CD와 NADH가 착물을 형성시 수화 반응은 크게 전하되어진다는 것과 또한 NADH 유사체 치환기의 종류에 따라 그 저하 정도가 상이함이 관찰되었다. β-CD 농도 및 수하 반응 속도와 결합 상수간의 관계식으로부터 이 착물들의 결합 상수를 결정하였다. Cu^2+ 및 Fe(CN)_6^3-에 의한 산화 반응에서도 역시 β-CD 용액에서의 NADH의 산화 반응 속도 상수는 β-CD가 없을 때에 비해 매우 낮아졌으며 이들 역시 앞서 수화 반응에서 구한 결합 상수를 고려했을 때 예측되는 저해 정도를 보였다. 이 결과들로부터 β-CD의 공동의 내부에 반응 활성 부위인 pyridine의 C-4 위치가 존재하리라 생각되어졌으므로, β-CD의 소수성 동공에 내포되기가 쉽지 않은 pyridine 고리 화합물로 pyridine 고리에 양하전을 띈 BNA^+를 사용하여 β-CD와의 착물 형성 상수를 결정해 보고자 했으나 값을 얻지 못하였다. 이는 이들간 결합 상수가 매우 작음을 나타내는 것으로 앞서의 결론에 부응하는 결과였다. β-CD와 NADH 유사체간의 착물 형태 및 원동력을 규명하여 보고자 형광방법을 이용하여 결합 상수를 결정하여 보았다. 여기에서 얻어진 값과 앞서의 결론으로부터 β-CD와 NADH 유사체간의 착물은 β-CD 공동에 pyridine의 C-4 위치가 존재하며 착물 형성에 NADH 유사체의 3번 치환기와 β-CD간의 수소 결합이 크게 영향을 주리라 생각된다. 이 이외에도 van der Waals force 역시 착물 형성에 관여함이 예측되었다.
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일반대학원 > 화학·나노과학과 > Theses_Master
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