{{위키데이터 속성 추적}}

[[파일:OBINIX2.png|오른쪽|섬네일| 4Fe-4S 보조 인자의 합성 유사 체인 [Fe<sub>4</sub>S<sub>4</sub>(SMe)<sub>4</sub><nowiki>]</nowiki><sup>2-</sup>의 구조<ref>{{저널 인용|제목=Application of a Universal Force Field to Mixed Fe/Mo−S/Se Cubane and Heterocubane Clusters. 1. Substitution of Sulfur by Selenium in the Series [Fe4X4(YCH3)4]2-; X = S/Se and Y = S/Se|저널=Inorg. Chem.|성=Axel Kern, Christian Näther, Felix Studt, Felix Tuczek|연도=2004|권=43|호=16|쪽=5003–5010|doi=10.1021/ic030347d|pmid=15285677}}</ref> ]]
'''철-황 클러스터'''({{llang|en|iron-sulfur cluster}})는 [[철]]과 [[황화물]]의 분자 결합체이다. 철-황 클러스터는 철-황 단백질에 대한 생물학적 역할의 맥락에서 가장 자주 논의된다.<ref>S. J. Lippard, J. M. Berg “Principles of Bioinorganic Chemistry” University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. {{ISBN|0-935702-73-3}}</ref> 많은 철-황 클러스터는 [[유기금속화학]] 영역과 생물 영역의 합성 아날로그의 전조로 알려져 있다(그림 참조). 

== 유기 금속 클러스터 ==
유기 금속 철-황 클러스터는 화학식 Fe<sub>2</sub>S<sub>2</sub>(CO)<sub>6</sub>, H<sub>2</sub>Fe<sub>3</sub>S(CO)<sub>9</sub>, Fe<sub>3</sub>S<sub>2</sub>(CO)<sub>9</sub> 의 설피도카보닐기를 포함한다. (C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>Fe<sub>4</sub>S<sub>4</sub>와 같은 시클로펜타디엔릴 리간드를 통합한 성분도 알려져 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Abiological Iron-Sulfur Clusters|저널=Chem. Rev.|성=Ogino, H., Inomata, S., Tobita, H.|연도=1998|권=98|호=6|쪽=2093|doi=10.1021/cr940081f}}</ref>
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|[[파일:FeS.png|섬네일|왼쪽|600x600픽셀| 철-황 클러스터의 예시적인 합성. 왼쪽에서 오른쪽으로 : Fe<sub>3</sub>S<sub>2</sub>(CO)<sub>9</sub>, [Fe<sub>3</sub>S(CO)<sub>9</sub><nowiki>]</nowiki><sup>2-</sup>, (C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub>Fe<sub>4</sub>S<sub>4,</sub> [Fe<sub>4</sub>S<sub>4</sub>Cl<sub>4</sub><nowiki>]</nowiki><sup>2-</sup> ]]
|}

== 생물학적 철-황 클러스터 ==
철-황 클러스터는 많은 생물 체계에서 발생하는데, 종종 [[전자전달계|전자 전달]] 단백질의 성분으로 나타난다. 페레독신은 가장 일반적인 철-황 클러스터이다. 2Fe–2S 또는 4Fe–4S 센터가 있다.<ref name=":0">{{저널 인용|제목=Structure, function, and formation of biological iron-sulfur clusters|url=https://archive.org/details/sim_annual-review-of-biochemistry_2005_74/page/247|저널=Annual Review of Biochemistry|성=Johnson, D. C., Dean, D. R., Smith, A. D., Johnson, M. K.|연도=2005|권=74|쪽=247–281|doi=10.1146/annurev.biochem.74.082803.133518|pmid=15952888}}</ref> 

철-황 클러스터는 화학량론에 따라 [2Fe–2S], [4Fe–3S], [3Fe–4S], [4Fe–4S]로 분류할 수 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Issue of iron-sulfur protein|저널=Biochimica et Biophysica Acta|성=Lill|이름=Roland|연도=2015|권=1853|호=6|쪽=1251–1252|doi=10.1016/j.bbamcr.2015.03.001|pmc=5501863|pmid=25746719}}</ref> [4Fe–4S] 클러스터는 두 가지 형태(정상 페레독신과 고철분단백질(HiPIP))로 발생한다. 두 가지 형태 모두 입방형 구조를 채택하지만 서로 다른 산화 상태를 이용한다.<ref name="ReferenceA">{{저널 인용|제목=Intramolecular electron transfer in [4Fe–4S)]|저널=The EMBO Journal|성=Fisher|이름=N|날짜=1998|쪽=849–858}}</ref> 

모든 철-황 단백질에서 관련 산화 환원짝은 Fe(II)/Fe(III)이다.<ref name="ReferenceA">{{저널 인용|제목=Intramolecular electron transfer in [4Fe–4S)]|저널=The EMBO Journal|성=Fisher|이름=N|날짜=1998|쪽=849–858}}</ref> 

많은 클러스터들이 실험실에서 많은 R 대체물로 알려진 [Fe<sub>4</sub>S<sub>4</sub>(SR)<sub>4</sub>]<sup>2-</sup>와 많은 [[이온|양이온]]으로 합성되었다. 불완전한 [[큐베인]]인 [Fe<sub>3</sub>S<sub>4</sub>(SR)<sub>3</sub>]<sup>3-</sup>을 포함한 변형체도 존재한다.<ref>{{저널 인용|제목=Synthetic Analogues of the Active Sites of Iron-Sulfur Proteins|저널=Chem. Rev.|성=Rao, P. V.; Holm, R. H.|연도=2004|권=104|호=2|쪽=527─559|doi=10.1021/Cr020615+|pmid=14871134}}</ref> 

Rieske 단백질은 2Fe-2S 구조로 조정되는 철-황 클러스터를 포함하고 있으며 [[진핵생물]]과 세균의 [[미토콘드리아]]에서 막 결합 [[시토크롬]] bc1 복합체 III에서 발견된다. 또한 이들은 [[광합성]] 유기체에서 [[시토크롬]] b<sub>6</sub>f 복합체와 같은 [[엽록체]] 단백질의 일부이다. 이 광합성 유기체에는 [[식물]], [[녹조류]] 및 [[엽록체]]의 세균 전구체인 남세균이 포함된다. 둘 다 각 유기체의 [[전자전달계]]의 일부이며, 이는 많은 유기체에 대한 에너지 수확에 중요한 단계이다.<ref name=":1">{{서적 인용|제목=BIOLOGICAL INORGANIC CHEMISTRY : structure and reactivity.|날짜=2018|출판사=UNIVERSITY SCIENCE BOOKS|위치=[S.l.]|isbn=978-1938787966|oclc=1048090793}}</ref> 

경우에 따라 철-황 클러스터는 [[산화]]-[[환원]] 비활성 상태이지만 구조적 역할이 제안된다. 그 예는 [[핵산 중간 분해 효소]] III와 MutY를 포함한다.<ref name=":0">{{저널 인용|제목=Structure, function, and formation of biological iron-sulfur clusters|url=https://archive.org/details/sim_annual-review-of-biochemistry_2005_74/page/247|저널=Annual Review of Biochemistry|성=Johnson, D. C., Dean, D. R., Smith, A. D., Johnson, M. K.|연도=2005|권=74|쪽=247–281|doi=10.1146/annurev.biochem.74.082803.133518|pmid=15952888}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=MutY catalytic core, mutant and bound adenine structures define specificity for DNA repair enzyme superfamily|저널=Nature Structural Biology|성=Guan|이름=Y.|성2=Manuel|이름2=R. C.|날짜=December 1998|권=5|호=12|쪽=1058–1064|doi=10.1038/4168|issn=1072-8368|pmid=9846876|성3=Arvai|이름3=A. S.|성4=Parikh|이름4=S. S.|성5=Mol|이름5=C. D.|성6=Miller|이름6=J. H.|성7=Lloyd|이름7=S.|성8=Tainer|이름8=J. A.}}</ref> 

== 같이 보기 ==
* [[철-황 단백질]]

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:황 화합물]]
[[분류:철 화합물]]
[[분류:클러스터 화학]]