Моделирование нативных ферментов с целью механистического объяснения катализируемых ими реакций и эффективности катализаторов, развивается день ото дня. Большинство металлоэнзимов способны активировать молекулярный кислород благодаря присутствию ионов металлов. Среди них катехолоксидаза – металлофермент на основе меди, который является катализатором окислительной реакции получения орто-хинонов из катехола. Кроме того, превращение катехола в орто-хиноны представляет собой важный метод определения гормонально-активных катехоламинов, таких как адреналин, норадреналин и дофа. Тем не менее, использование нативных ферментов обходится очень дорого, и использование биомиметических моделей может быть лучшей альтернативой. Этот обзор дает обобщенное представление о некоторых из широко используемых методов моделирования и их успешном применении. Помимо этого, мы дали краткое объяснение взаимосвязи структуры и активности, кинетики каталитического окисления субстрата и влияния различных внешних факторов (таких, как рН, температура и т. д.) на каталитический цикл.
The trend of modelling native enzymes is increasing day by day with the motive of mechanistic elucidation of enzyme-catalyzed reactions and the efficiency of catalysts. Most of the metalloenzymes are capable to activate molecular oxygen due to the presence of metal ions. Among these, copper-based metalloenzyme catechol oxidase has an attractive feature of its oxidizing ability to generate ortho-quinones from catechol. Moreover, the conversion of catechol to ortho-quinones is an important tool for the determination of hormonally active catecholamines such as adrenaline, noradrenaline, and dopa. Nevertheless, the use of native enzymes is highly expensive and the employment of biomimetic models can be the best alternative. This review summarizes some of the widely used modelling methods and their successful applications. Additionally, we also briefly elucidated the structure-activity relationship, kinetic studies of the catalytic oxidation of the substrate, and different external actors influencing the catalytic cycle such as pH, temperature, etc.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.