DAU Library

학위논문 동서

Acylthiocholine의 合成과 反應속도론적 硏究

곽문정

부산 : 동아대학교 2000

vi,58장 : 삽도 ; 27cm

학위논문(석사) 동아대학교 대학원 : 화학과, 2000

영문초록 : Choline esters that are used with substrate of BChE-catalyzed hydrolyses were synthesized by two methods. First, 2-chloroethyl thiohexanoate 14a, 2-chloroethyl thioheptanoate 14c, and 2-chloroethyl thiooctanoate 14b were synthesized by the treatment of hexanoyl chloride 13a, heptanoyl chloride 13c, and octanoyl chloride 13b witheaylene sulftde 12. Hoanoylthiocholine 16a and octanoylthiocholine 16b were synthesized by using t4a and 14b with trimethylamine 15. Second, after reaction of ethylene sulfide 12 and dimethyl amine 17, followed by acylation with acid anhydride 18 and then heptanoylthiocholine l6d, decanoylthiocholine 16e were synthesized by treatment of methyl iodide. It was researched to react horse serum-BChE with hexanoylthiocholine chosen among choline esters. According as number of carbon of acyl group in choline esters was increased, reactivity was decreased but strength of ES complex was increased(Km=0.140mM). The pH-V/K profile for BChE-catalyzed hydrolysis of hexanoylthiocholine yields a pK_(a)=4.974±0.028. This value is equal to recent literature at shows systematic shift from dependence of activity on the basic form of a residue that has a pK_(a)= 6.2∼6.4 to catalysis by a residue or residues that has a pK_(a)=4.7∼5.0. The resulting kinetic solvent isotope effect of hexanoylthiocholine is -(D)V/K=1.18. The magnitude of the isotope effect suggests that proton transfer is not an element of transition-state stabilization. / 한글초록 : 아세틸콜린을 가수분해하는 효소인 Acetylcholinesterase는 신경계에서 중요한 역할을 담당하고 있기에 그 반응 메카니즘에 기초를 둔 억제제의 합리적인 디자인에 관한 연구가 매우 활발히 이루어 지고 있다. Acetylcholine과 유사한 기질인 acetylthiocholine과 그 동족체 propanoylthiocholine은 활성자리 삼작용기조 S200-H440-E327에 의해 친핵적이고 일반적인 산-염기 촉매작용을 경유하여 가수분해되나 기질의 아실기가 더 길어져 (butanoylthiocholine, benzoylthiocholine) 반응성이 감소함에 따라 반응 메카니즘은 삼작용기조 촉매작용으로부터 끊어지기 쉬운 카르보닐에 직접적인 물 공격의 일반 염기 촉매작용을 일으키는 것으로 바뀌는 것 같다는 최근 보고에 따라 아실기 탄소수가 더욱 긴 acylthiocholine과의 효소 반응 메카니즘을 연구하였다. 먼저 기질로 사용될 choline esters-아실기의 탄소수가 6, 7, 8, 10인 hexanoylthiocholine heptanoylthiocholine, octanoylthiocholine, decanoylthiocholine를 두 가지 방법에 의해 합성하였다. 그리고 그 중 hexanoylthiocholine을 기질로 하여 Butyrylcholinesterase(BChE)와의 반응을 연구하였다. 기질의 농도 변화에 따른 초기 반응속도 관찰을 통해 아실기의 탄소수가 증가함에 따라 반응성은 감소하나 더 강한 ES 복합체를 형성함을 알 수 있었다. 이는 새로운 활성자리가 존재함을 제안한다. Hexanoylthiocholine의 촉매화된 BChE 의 pH-rate profile(V/K)에서 pK_(a)값 4.974±0.0028을 얻었다. 이는 최근 문헌의 보고와 상통하는 것으로 pK_(a)=6.2~6.4를 갖는 잔류물의 기본형에 의한 활성의존에서 pK_(a)=4.7~5.0을 갖는 하나의 carboxylate 잔류물 또는 둘 이상의 잔류물들에 의한 끊어지기 쉬운 카르보닐에 일반적인 염기 촉매작용으로 계통적인 자리밀림을 보여준다. pH-rate profile(V/K)에 대한 결과를 종합하면 최근 보고에 잘 부합되며, 이는 촉매화된 BChE의 활성영역 중 esteratic 결합자리 주변에 존재하는 E-199와 같은 carboxylate잔류물이 긴 사슬 아실기의 가수분해에 관여함을 실험적으로 보여준다. 분자조형은 기질의 아실기의 탄소 수에 따라 acetylcholinesterase에 의해 표현되어지는 메카니즘의 변화에 대한 합리성을 제공한다. 본 연구에서는 한국 과학 기술원과 연계하여 acylthiocholine과 입체적으로 둘러싸인 acyl-binding site를 분자조형하고자 노력 중에 있다.

바로가기