핵자기 공명법을 이용한 HHL 금속 착물의 구조 연구

Abstract

Peptide hippuryl-L-histidyl-L-leucine(HHL) 은 angiotensin I을 angiotensin II로 전환하여 신경과 혈압을 조절하는 angiotensin converting enzyme(ACE)의 기질로 작용한다. 이 기질 분자들의 구조는 ACE 활성 부위의 기하학적 필요 조건에 관한 정보를 제공한다. 생체 내에서의 반응을 결정하기 위하여 HHL-금속(Cu,Zn) 착물을 합성하였고 착물 형성 정도는 MALDI-TOF, ESI질량 분석에 의해 확인하였다. 전위차 적정을 통해 pH에 의존하는 종들의 분포 곡선을 얻었고, UV/Vis 분광 광도계, 순환 전압전류법과 핵자기 공명법을 구조 결정에 이용하였다. 금속 착물을 형성하는데 있어서 peptide의 imidazole 고리의 질소 원자와 carboxyl기의 산소 원자가 참여한다. 본 연구에서는 핵자기 공명법의 2D 스펙트럼 COSY, TOCSY, NOESY, HETCOR 등을 통해 HHL의 신호를 지정하였고 (13)^C-NMR 신호해석 및 NOE 데이터를 근거로 Cu(II)-HHL_(2) 구조가 2개씩의 imidazole기와 카르복실기가 비대칭으로 결합한 4배위 착물임을 예측하였다.

Hippuryl-L-histidyl-L-leucine(HHL) is widely used as a substrate of angiotensin converting enzyme(ACE) cleaving the neurotransmitter angiotensin(I) to the octapeptide angiotensin(II). The structure of the substrate molecules should provide information regarding the geometric requirements of th~ ACE active site. For the purpose of determination of in vivo reaction, metallo(Cu, Zn)-HHL complexes were synthesized and the degree of complex formation were identified by MALDI-TOF, ESI mass spectrometric analysis. In addition, the pH-dependent species distribution curves were obtained by potentiometric titration. Nitrogen atoms of imidazole ring and oxygen atom of caboxylate groups in the peptide chain were observed to be participated in the metal complex formation. After purification of complexes further structural characterization were made by utilizing UV - Vis, electrochemical methods and NMR. Complete NMR signal assignments were carried out by using 2D-spectrum techniques COSY, TOCSY, NOESY, HETCOR. A complex that two imidazole and coarboxylate groups are asymmetrically participating to coordination mode was predicted to the solution-state structure of CU(II)-HHL2 based on (13)^C-NMR signal assignment and NOE information.