리서치 하이라이트

분자 가닥에서 묶인 서로 다른 유형의 매듭(Knots)

Nature 584, 7822

분자(Molecule)는 일반적으로 분자사슬의 금속 이온과 특정 결합 부위를 이용하여 실가닥과 같이 매듭 토폴로지(Knotted topologies)를 조절할 수 있다. 결합 금속의 배위수(Coordination number)는 토폴로지를 결정하며, 이는 일반적으로 분자당 1개의 매듭(Knot)만이 가능하다는 것을 의미한다. David Leigh와 연구진들은 사용한 착금속 이온(Complexing metal ion, 구리 또는 란타나이드(Lanthanide))에 따라 2개의 서로 다른 토폴로지로 매듭을 짓고(Knotted) 매듭을 풀 수 있는(Unknotted) 분자 가닥을 발표하였다. 또한 금속 이온의 배위 차수와 이들의 치환(Displacement)에 따라 가닥의 얽힌 영역(Entangled region )이 다른 영역으로 이동(Translocation)되며, 새로운 매듭 구조에서 Topological strain이 증가한다. 이는 이전의 사례보다 더욱 동적인 매듭을 생성하며, 이전에 생각해왔던 것보다 분자 설계 및 분자 매듭(Molecular knots)의 기능에 더 많은 자유가 있음을 시사한다.