金属配合物催化磷酸酯水解反应的中间体结构及机理研究

金属核酸酶如何高效且选择性地切断核酸中的磷酸二酯键是基因工程和生命化学的重要研究课题。设计高效人工核酸定点切割试剂的关键在于我们是否清楚基于分子结构的金属配合物催化磷酸酯水解的反应机理。本项目拟开展的金属配合物催化磷酸酯水解反应的活性物种和中间体结构及其机理研究，就是要解决这一难题。最近，我们获得了一些高效的人工核酸切割试剂，拟将进一步对具有静电、疏水、氢键、堆积等各种弱相互作用为手臂的二联吡啶和三联吡啶配体及其金属配合物，通过对溶液pH、溶剂、温度等的调控，用电位和光谱滴定、核磁、质谱、单晶衍射等技术表征它们在溶液和结晶态时催化酯水解的活性物种结构及它们与各种磷酸酯/核酸及其模拟物结合后的中间体结构，研究金属配合物及金属核酸酶催化磷酸酯水解/核酸水解断裂的反应动力学，揭示各种金属离子、各种弱相互作用时的磷酸酯/核酸水解机理与配合物结构的关系，为设计高效人工核酸定点切割试剂提供理论指导。