首页> 美国卫生研究院文献>ACS Central Science >The Chemistry of Lanthanides in Biology: Recent DiscoveriesEmerging Principles and Technological Applications
【2h】

The Chemistry of Lanthanides in Biology: Recent DiscoveriesEmerging Principles and Technological Applications

机译:镧系元素的化学研究:近期发现新兴原理和技术应用

代理获取
本网站仅为用户提供外文OA文献查询和代理获取服务,本网站没有原文。下单后我们将采用程序或人工为您竭诚获取高质量的原文,但由于OA文献来源多样且变更频繁,仍可能出现获取不到、文献不完整或与标题不符等情况,如果获取不到我们将提供退款服务。请知悉。

摘要

The essential biological role of rare earth elements lay hidden until the discovery in 2011 that lanthanides are specifically incorporated into a bacterial methanol dehydrogenase. Only recently has this observation gone from a curiosity to a major research area, with the appreciation for the widespread nature of lanthanide-utilizing organisms in the environment and the discovery of other lanthanide-binding proteins and systems for selective uptake. While seemingly exotic at first glance, biological utilization of lanthanides is very logical from a chemical perspective. The early lanthanides (La, Ce, Pr, Nd) primarily used by biology are abundant in the environment, perform similar chemistry to other biologically useful metals and do so more efficiently due to higher Lewis acidity, and possess sufficiently distinct coordination chemistry to allow for selective uptake, trafficking, and incorporation into enzymes. Indeed, recent advances in the field illustrate clear analogies with the biological coordination chemistry of other metals, particularlyCaII and FeIII, but with unique twists—includingcooperative metal binding to magnify the effects of small ionic radiusdifferences—enabling selectivity. This Outlook summarizes therecent developments in this young but rapidly expanding field andlooks forward to potential future discoveries, emphasizing continuitywith principles of bioinorganic chemistry established by studies ofother metals. We also highlight how a more thorough understandingof the central chemical question—selective lanthanide recognitionin biology—may impact the challenging problems of sensing,capture, recycling, and separations of rare earths.
机译:直到2011年发现镧系元素被特异地掺入细菌甲醇脱氢酶中之前,稀土元素的基本生物学作用才被隐藏起来。直到最近,这种观察才从好奇心转向了一个主要的研究领域,对在环境中利用镧系元素的生物的广泛性以及发现其他结合镧系元素的蛋白质和系统的选择性摄取表示赞赏。乍一看似乎很奇特,但从化学角度看,镧系元素的生物利用是非常合乎逻辑的。生物学主要使用的早期镧系元素(La,Ce,Pr,Nd)在环境中丰富,化学性质与其他对生物有用的金属相似,并且由于较高的路易斯酸度而更有效地进行,并且具有足够独特的配位化学以实现选择性摄取,运输和掺入酶。确实,该领域的最新进展说明了与其他金属,特别是其他金属的生物配位化学的明显相似之处。Ca II 和Fe III ,但具有独特的扭曲,包括协同金属结合以扩大小离子半径的影响差异—实现选择性。本展望总结了这个年轻但迅速发展的领域的最新发展期待未来的潜在发现,强调连续性通过研究研究建立的生物无机化学原理其他金属。我们还将重点介绍如何更全面地了解化学问题的研究-选择性镧系元素识别在生物学中可能会影响到具有挑战性的传感问题,捕获,回收和分离稀土。

著录项

  • 期刊名称 ACS Central Science
  • 作者

    Joseph A. Cotruvo Jr.; *;

  • 作者单位
  • 年(卷),期 2019(5),9
  • 年度 2019
  • 页码 1496–1506
  • 总页数 11
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
  • 中图分类
  • 关键词

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号