近日，中國人民大學化學系特聘研究員曹睿的課題組在《自然》子刊《自然通訊》(Nature Communications) 雜志發(fā)表了題為 “三核鋅化合物結合三橋連含氧生物陰離子以及催化二氧化碳固定的性質” (DOI: 10.1038/ncomms3375) 的論文。該文報道了一個三核鋅化合物的設計與合成，該化合物具有捕獲并結合具有重要生物意義的含氧陰離子（如磷酸根離子和碳酸根離子）的性質，以及非常有效的催化二氧化碳固定的能力。這是第一篇以中國人民大學為第一通訊單位署名的自然系列期刊論文。
磷酸及其衍生物在生物體內具有極為重要的作用。早在 1989 年，自然雜志就報道了磷脂酶 C 的晶體結構，并觀察到三金屬鋅磷酸這一非常重要的生物結構單元。盡管在過去的二十多年時間中，許多研究者嘗試通過小分子化合物來構造三金屬鋅磷酸結構單元，但是由于配體設計、化合物合成和晶體生長上的種種難度，導致對該生物單元的結構模擬一直未能實現。曹睿課題組第一次成功地模擬了此類蛋白酶中的三金屬鋅磷酸結構，對于人們進一步了解磷酸及其衍生物的生物水解機制、多核特別是三核金屬鋅在催化磷酸酯水解時的協同作用，以及為基于磷酸水解的生物制劑和基因藥物的研發(fā)提供了必要的理論依據。
該論文另一個重要的貢獻在于實現了對二氧化碳的固定。二氧化碳的大量排放以及在大氣中的不斷積聚是造成目前全球溫室效應問題的主要根源。因此，如何實現二氧化碳的捕獲、儲存與轉化成為當今許多科研工作者研究的熱點。曹睿課題組通過一個三核鋅化合物，在溫和的條件下實現了對二氧化碳的固定，并成功地將固定的產物轉化為碳酸鹽，實現了催化過程的循環(huán)利用，在生物催化及環(huán)境領域具有非常重要的意義。
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