Carbonanhydrase

Introduktion

Denne case handler om enzymet carboanhydrase, som er en katalysator der er med til at regulere pH i menneskets krop. Det aktive center i carboanhydrase indeholder zink(II) og det er interessant at studere hydrogencarbonats koordinering til metalioner, da dette indgår i carboanhydrases reaktionsmekanisme. I vores beregninger bruges Co(III) i stedet for zink, da Zn(II) udskifter liganderne alt for hurtigt, og dermed er uegnet i modelsystemer. Desuden reagerer Co(III) så langsomt at man kan foretage målinger.

Hvorfor overgangsmetal-ioner som oftest ses i metallo-enzymers aktive center

Overgangsmetal-ioner har evnen til at danne koordinationsforbindelser, da de kan lave komplekse bindinger til ligander, og derfor ses de som oftest i metallo-enzymer.

Geometrien omkring cobalt og koordinationsformen af carbonato-ionen

Da der er ligander bundet til cobalt-ionen seks steder, er kompleksets koordinationstal 6, og komplekset har dermed oktaederstruktur. Tetra-amin-liganden [35]adz danner 4 kompleksbindinger og derfor er koordinationsforbindelsen et chelat kompleks, som er temmelig stabilt på grund af de 6-ledede ringe der opstår og den måde tetra-amin-liganden ”omslutter” cobalt-ionen på. Kompleksbindingerne fra [35]adz dannes af de ledige elektronpar på N-atomerne.

Kompleksbindingen mellem cobalt-ionen og carbonato-ionen opstår ved forskydning af et ledigt elektronpar fra hvert oxygenatom (doner-atom) over mod metalionen. Kompleksbindingen kan betragtes som en slags kovalent binding, hvor begge elektroner til bindingen kommer fra liganden, altså carbonato-ionen. Da carbonato-ionen binder til cobalt-ionen gennem to doner-atomer, kaldes liganden bidentat.