Изомерия лигандов и хелатирование

15 Июня в 19:22 1554 0


Биолиганды живой материи состоят из органических веществ, которым свойствен ряд особенностей. В стереохимии металлорганических комплексных соединений важнейшую роль играет изомерия биолигандов, когда вещества с одинаковым составом, то есть обладающие одинаковой суммарной химической формулой, физически и химически заметно различаются. Изомерия бывает структурной, «цис-транс», конформационной, «хиралъной».

Содержащиеся в живых организмах вещества состоят из оптически активных молекул только одной конфигурации: L-изомеры у аминокислот и D-изомеры у углеводов; среди жирных кислот (ЖК) в живой природе преобладают цис-изомеры. Основополагающее значение хиральной изомерии для живой природы видно из того, что такие же вещества, но синтезированные из энантиомеров другой конфигурации, оказываются для большинства животных ядовитыми.

Сравнительно недавно, с открытия в 1982 г. прионов (акроним названия «белковая инфекционная частица» — «proteinaceous infectious particle») С. Прусинером (Нобелевским лауреатом 1997 г.), стало очевидным, что огромное значение имеет структура молекулы в целом. Выяснилось, что безвредные молекулы низкомолекулярного пептида, имеющиеся в мембранах всех живых существ, обладают врожденной способностью спонтанно изменять свою структуру с образованием высокостабильных структур, формирующих, в конечном счете, инфекционные частицы. В этом случае они несут информацию о синтезе подобных молекул без участия нуклеиновых кислот в ходе цепной реакции. Другими словами, прионовый белок может находиться в двух состояниях — не очень стабильном нормальном и очень стабильном инфекционном. В пресс-релизе Нобелевского комитета, по аналогии с известным рассказом Стивенсона, нормальную молекулу сравнивают с дружественным д-ром Джекилом, а инфекционную — с ужасным мистером Хайдом, то есть с одним и тем же лицом, но в разных проявлениях. В результате, в зависимости от области поражения мозга, развиваются такие смертельные нервные болезни, как губчатая энцефалопатия, болезни куру, Кройцфельдта-Якоба, Гертсманна-Штрайхслера-Шайнкера, фатальная семейная бессонница. Предполагают, что по подобному механизму развивается болезнь Алъцгеймера.

Не менее важной представляется связанная с изомерией способность к образованию хелатных структур, в частности, порфириновых комплексов, нуклеиновых кислот, структурных белков. Большинство лекарственных препаратов также являются хелатными структурами, что является причиной развития вызываемых ими побочных эффектов. Именно этим объясняется появление разнообразных лекарственных патологий (аллергий), которые ныне уверенно занимают одно из главенствующих мест в списке опасных и трудно излечиваемых болезней.

Медицинская бионеорганика. Г.К. Барашков

Похожие статьи
  • 20.07.2012 74636 44
    Типы химических связей

    Каждый атом обладает некоторым числом электронов. Вступая в химические реакции, атомы отдают, приобретают, либо обобществляют электроны, достигая наиболее устойчивой электронной конфигурации. Наиболее устойчивой оказывается конфигурация с наиболее низкой энергией (как в атомах благородных газов&...

    Бионеорганика
  • 21.07.2012 19425 16
    Ионные насосы

    Ионными насосами называют молекулярные механизмы, локализованные в мембране и способные транспортировать вещества за счет энергии, высвобождаемой при расщеплении АТФ, или любого другого вида энергии.

    Бионеорганика
  • 19.06.2012 17287 20
    1 группа (1А подгруппа) — щелочные металлы (главная группа)

    В нее входят Li, Na, К, Rb, Cs, Fr (табл. 1 и 2). По многим химическим свойствам несколько отличается от других щелочных металлов Li+, имеющий диагональное сходство с Mg2+.

    Бионеорганика
показать еще
 
Биотехнологии и биоматериалы