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化学:炭素鎖に沿った情報の立体配座コミュニケーションによる超遠隔立体制御

Nature 431, 7011 doi: 10.1038/nature02933

多くの受容体やアロステリックタンパク質は分子との結合を通して立体配座に変化を起こし、この変化が遠く離れた活性部位に影響する。合成系では、分子の一部の形状を利用して、離れたところで起こる反応の立体選択性を制御することで、これと同じような分子内情報伝達が成立する。しかし、反応部位との直接のコミュニケーションが必要なため、このような遠隔立体制御は、通常では約5結合長以内に限定される。環状構造では、この問題を制御中心と反応部位が互いに接近できるようにして解決するが、情報の伝達は短い絶対距離でしか行われない。しかし、真の遠隔立体制御がアミド基を含む剛性の高い化合物で実現できる。アミド類の立体配座は立体中心によって制御でき、隣のアミド基の立体配座に応答し、これが立体選択性反応に影響する。この方法によって、8個あるいは9個の結合の距離に相当する遠隔立体制御が可能になった。本研究では、制御中心から2.5 nmを越える直線距離に相当する20結合長以上の距離を介して起こる反応の立体制御が可能なことを実証した。このような分子を中継した立体配座変化によって実現する情報伝達によってアロステリーの化学モデルが得られる。また、これは情報を伝達し処理する分子機構になる可能性がある。

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