لورانس كيو جونيور

📅 آخر تحديث: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

لورانس كيو الابن كيميائي متخصص في الكيمياء الحيوية اللاعضوية ، وهو أستاذ فخري في جامعة مينيسوتا، توين سيتيز . [ 1 ] وقد حصل على جائزة الجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) في الكيمياء اللاعضوية لعام 2017 لمساهماته في هذا المجال، [ 2 ] وجائزة ألفريد بدر من الجمعية الكيميائية الأمريكية في الكيمياء الحيوية اللاعضوية لعام 2008. [ 3 ]

سيرة

حصل لورانس كيو الابن على درجة البكالوريوس في الكيمياء من جامعة أتينيو دي مانيلا في مدينة كويزون ، الفلبين، عام 1969، [ 4 ] [ 5 ] ثم حصل على درجة الدكتوراه في الكيمياء من جامعة مينيسوتا عام 1973 تحت إشراف البروفيسور لويس إتش. بينوليه. [ 5 ] [ 6 ] درس كيو، مع البروفيسور بينوليه، عدم الصلابة الفراغية في المركبات التناسقية باستخدام مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للبروتون . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

أجرى كيو دراسات ما بعد الدكتوراه مع البروفيسور ريتشارد هـ. هولم في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من عام 1973 إلى عام 1974، حيث درس تجمعات الحديد والكبريت في البروتينات [ 10 ] وتخليق التجمعات النموذجية. [ 11 ] [ 12 ] ثم عمل كباحث ما بعد الدكتوراه مع البروفيسور إيكارد مونك في معهد غراي للأحياء المائية العذبة التابع لجامعة مينيسوتا من عام 1975 إلى عام 1977. [ 5 ] [ 13 ] [ 14 ] درس كيو، مع البروفيسور مونك، آلية عمل إنزيم بروتوكاتيكوات 3،4-ديوكسيجيناز ، باستخدام مطيافية موسباور ومطيافية الرنين المغناطيسي الإلكتروني ، بالإضافة إلى دراسات التثبيط . [ 15 ] [ 16 ]

بدأ كيو مسيرته البحثية المستقلة في جامعة كورنيل كأستاذ مساعد للكيمياء عام 1977. [ 4 ] ثم عاد إلى جامعة مينيسوتا عام 1983، حيث تدرج في الرتب الأكاديمية حتى وصل إلى درجة أستاذ ريجنتس، قبل أن يتقاعد في مايو 2024 بعد 41 عامًا من الخدمة. [ 5 ] [ 14 ] [ 17 ]

نشر كيو أكثر من 450 بحثًا علميًا و7 براءات اختراع. وقدّم ما يقارب 300 محاضرة مدعوة، وأشرف على نحو 50 طالب دكتوراه. قبل تقاعده عام 2024، ركّز فريقه البحثي في ​​الكيمياء غير العضوية بجامعة مينيسوتا على كيمياء الحديد ذات الصلة بالتحفيز الحيوي، سعيًا لفهم آليات تنشيط الأكسجين لإنزيمات الحديد غير الهيمية بشكل أفضل. كما عمل فريقه على تصميم نماذج وظيفية لإنزيمات الحديد، ورصد وتصنيف المركبات الوسيطة المعدنية عالية النشاط، إلى جانب جهود ابتكار محفزات أكسدة مستوحاة من الطبيعة لتطبيقات الكيمياء الخضراء. تقديرًا لإسهاماته في مجال الكيمياء غير العضوية والكيمياء الحيوية غير العضوية، حصل كيو على جائزة ألفريد بدر في الكيمياء الحيوية غير العضوية لعام 2008 وجائزة الكيمياء غير العضوية لعام 2017 من الجمعية الكيميائية الأمريكية. وانتُخب عضوًا في الأكاديمية الوطنية للعلوم عام 2022. [ 18 ]

بحث

التحفيز المستوحى من الطبيعة

يدرس كيو سلوكيات أنواع الحديد-أوكسو عالية التكافؤ وعلاقتها بقدرتها على الهيدروكسيل. وقد لوحظت أنواع الحديد-أوكسو عالية التكافؤ سابقًا ودُرست من خلال رصد [(Por•)Fe(IV)=O]+ في أنظمة الهيم. ومع ذلك، لم يُثبت بعد إمكانية الوصول إلى حالة عالية التكافؤ دون بيئة رابطة غير هيمية. درس كيو وفريقه العديد من المركبات الحديدية غير الهيمية، ومن خلال دراسة آلية مفصلة، ​​أثبتوا أن أنواع Fe(V)=O يمكن أن توجد بالفعل دون رابطة الهيم الداعمة.

إن بنية [Fe(II)(TPA)(CH 3 CN) 2 ] 2+ هي العامل الحفاز في مخطط التفاعل هذا.

إنزيمات الأكسدة الحديدية غير الهيمية

(HPCA) 2,3-ديوكسيجيناز مع مركز حديد الهيم. تحتوي كل سلسلة ملونة على مركز حديد هيم واحد. تمثل الكرة السوداء في الصورة المرفقة نوى الحديد. [ 19 ] [ 20 ]

يركز كيو في أبحاثه على تنشيط أنواع الأكسجين الجزيئي في الأنظمة البيولوجية عبر مواقع نشطة من الحديد غير الهيمي. وبشكل أكثر تحديدًا، يركز كيو على إنزيم هوموبروتوكاتيكوات (HPCA) 2,3-ديوكسيجيناز ، الذي يتوسط نقل الإلكترونات بين ركائز الكاتيكول والأكسجين لتكوين وسيط [M(II)(شبه الكينون)سوبرأكسو]. [ 19 ] وقد أثبتت المواقع النشطة من الحديد غير الهيمي، بما في ذلك تلك التي تحتوي على المنغنيز (II) والكوبالت (II)، أنها فعالة بنفس قدر المواقع النشطة من الحديد الهيمي، مع قيم KMO2 و kcat مماثلة أو أعلى . [ 20 ] ومن خلال استكشاف إنزيمات الأكسيجيناز من الحديد غير الهيمي ، يأمل كيو في تحسين الخطوات الأولى في الإنتاج الصناعي لغاز الميثان ، مما سيؤدي إلى توفير هائل في الطاقة للصناعة.

مخطط تفاعل Fe/Co-HPCD كمحفز. [ 19 ] [ 20 ]

أكسيدات الحديد عالية التكافؤ

البنية البلورية لـ trans-[Fe(IV)(O)(TMC)(NCCH 3 )](OTf) 2. تمثل الكرة البرتقالية الحديد، والكرة الحمراء الأكسجين، والكرات الزرقاء البنفسجية النيتروجين، والكرات الرمادية الكربون. تم حذف ذرات الهيدروجين والأيونات المضادة OTf-. [ 21 ]

عمل كيو على تركيب معقدات أوكسوحديد(IV). في عام 2003، نشر كيو توصيفًا بلوريًا وطيفيًا لمركب Fe(IV)=O ذي دوران مغزلي منخفض ( S = 1). [ 21 ] وفي عام 2009، تم الحصول على أول مثال بلوري لمركب Fe(IV)=O ذي دوران مغزلي عالٍ ( S = 2). [ 22 ] وفي عام 2011، أثبت كيو أن الرابطة المستخدمة في الدراسة السابقة يمكنها أيضًا دعم معقد سيانوحديد(IV) ثلاثي الشحنة الموجبة. [ 23 ]

مراجع

  1. ↑ "أساتذة ريجنتس الفخريون" . جوائز جامعة مينيسوتا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-10-2025 .
  2. ↑ جوائز ACS
  3. ↑ جوائز ACS
  4. 1 2 "لورانس كيو جونيور، الحائز على جائزة الجمعية الملكية للكيمياء في الآليات غير العضوية لعام 2011 والخبير العلمي في الإنزيمات المحتوية على الحديد —" . أخبار المجلة الآسيوية . 1 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 12 مايو 2021 .
  5. 1 2 3 4 "لورانس "لاري" كيو جونيور | قسم الكيمياء | كلية العلوم والهندسة" . cse.umn.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-05-2021 .
  6. ↑ "Pignolet" . www1.chem.umn.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-05-2021 .
  7. ↑ كيو، لورانس؛ بينوليه، إل إتش (1973). "دراسة الرنين المغناطيسي البروتوني للكيمياء الفراغية لمركبات النيكل (II) رباعية التناسق. مركبات ثنائي هالو ثنائي (فوسفين ثالثي) نيكل (II)" . الكيمياء اللاعضوية . 12 (1): 156-163 . doi : 10.1021/ic50119a036 . ISSN 0020-1669 . 
  8. ↑ بالازوتو، إم سي؛ دافي، دي جيه؛ إدغار، بي إل؛ كيو، إل؛ بينوليه، إل إتش (1973). "الكيمياء الفراغية الديناميكية لمركبات ثلاثي (المخلب). 1. مركبات ثلاثي (ثنائي ثيوكارباماتو) للحديد والكوبالت والروديوم" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 95 (14): 4537-4545 . doi : 10.1021/ja00795a013 . ISSN 0002-7863 . 
  9. ↑ كيو، ل.؛ بينوليه، ل.هـ. (1974-02-01). "الكيمياء الفراغية الديناميكية لمركبات ثلاثي الكيلات. الجزء الثاني: مركبات ثلاثي (ثنائي ثيوكارباماتو) للمنجنيز (III)، والفاناديوم (III)، والكروم (III)، والغاليوم (III)، والإنديوم (III)" . الكيمياء اللاعضوية . 13 (2): 351-356 . doi : 10.1021/ic50132a022 . ISSN 0020-1669 . 
  10. ↑ كيو، ل.؛ هولم، ر.هـ.؛ مورتنسون، ل.إ. (1975). "إخراج نوى كبريتيد الحديد (Fe2S2* وFe4S4*) من المواقع النشطة لبروتينات الفيريدوكسين" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 97 (2): 463-464 . doi : 10.1021/ja00835a064 . ISSN 0002-7863 . PMID 1133364 .  
  11. ↑ كيو، ل.؛ بوبريك، م.أ.؛ إيبرز، جيمس أ.؛ هولم، ر.هـ. (1974). "نظائر اصطناعية للمواقع النشطة لبروتينات الحديد والكبريت. السابع. تفاعلات استبدال الليجاند للتجمعات رباعية النوى [ Fe4S4(SR)2- وبنية ثنائي (رباعي ميثيل الأمونيوم) [ رباعي-μ-كبريتيد-رباعي (بنزين ثيولات) رباعي الحديد" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 96 (13): 4168-4178 . doi : 10.1021/ja00820a018 . ISSN 0002-7863 . PMID 4854592 .  
  12. ↑ كيو، ل.؛ أنجلين، جيه آر؛ بوبريك، إم إيه؛ دافيسون، أ.؛ هولم، آر إتش (1974). "نظائر اصطناعية للمواقع النشطة لبروتينات الحديد والكبريت. التاسع. تكوين بعض الخصائص الإلكترونية والتفاعلية لمركبات كبريتيد الحديد (Fe4S4) جليسيل-إل-سيستئينيل جليسيل أوليغوببتيد المُحَصَّلة عن طريق تفاعلات استبدال الليجاند" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 96 (19): 6042-6048 . doi : 10.1021/ja00826a014 . ISSN 0002-7863 . PMID 4416035 .  
  13. ↑ جاسنيفسكي، أندرو جيه؛ كيو، لورانس (14 مارس 2018). "تنشيط الأكسجين الجزيئي بواسطة إنزيمات الحديد الثنائي غير الهيمية : نواتج إضافة الأكسجين الجزيئي المتنوعة، والوسائط عالية التكافؤ، والمركبات النموذجية ذات الصلة" . مراجعات كيميائية . 118 (5): 2554-2592 . doi : 10.1021/acs.chemrev.7b00457 . ISSN 0009-2665 . PMC 5920527. PMID 29400961 .   
  14. 1 2 "محاضر بايلار 2011-2012 - لورانس كيو جونيور | الكيمياء في إلينوي" . chemistry.illinois.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-05-2021 .
  15. ^ كيو، إل. ليبسكومب، دينار؛ زيمرمان، ر.؛ مونك، E.؛ أورميجونسون، NR . أورمي جونسون، WH (1976/12/08). "التحليل الطيفي Mössbauer و EPR على البروتوكاتشوات 3،4-ديوكسيجيناز من Pseudomonas aeruginosa" . الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية اكتا (BBA) - علم الإنزيمات . 452 (2): 320–334 . دوى : 10.1016/0005-2744(76)90182-0 . ISSN 0005-2744 . بميد 188463 .  
  16. ^ كيو جونيور، إل. ليبسكومب، دينار؛ مونك، E.؛ وود، جي إم (1977/11/23). "Protocatechuate 3,4-dioxygenase: دراسات المانع والآثار الميكانيكية" . الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية اكتا (BBA) - علم الإنزيمات . 485 (1): 60–74 . دوى : 10.1016/0005-2744(77)90193-0 . ISSN 0005-2744 . بميد 199266 .  
  17. ↑ «يتقاعد البروفيسور لورانس كيو جونيور، الحاصل على شهادة البورد، بعد 41 عامًا في جامعة مينيسوتا | قسم الكيمياء | كلية العلوم والهندسة» . cse.umn.edu . تاريخ الوصول: 18 أكتوبر 2025 .
  18. ↑ https://www.nasonline.org/directory-entry/lawrence-que-jr-9bfhrx/
  19. 1 2 3 فيلدينغ، أندرو جيه؛ كوفاليفا، إيلينا جي؛ فاركوهار، إريك آر؛ ليبسكومب، جون دي؛ كيو، لورانس (فبراير 2011). "إنزيم ديوكسيجيناز الكاتيكول فائق النشاط والمستبدل بالكوبالت، والذي يقطع حلقة الكاتيكول الخارجية" . مجلة الكيمياء البيولوجية غير العضوية . 16 (2): 341-355 . doi : 10.1007/s00775-010-0732-0 . ISSN 0949-8257 . PMC 3192431. PMID 21153851 .   
  20. 1 2 3 فيلدينغ، أندرو جيه؛ ليبسكومب، جون دي؛ كيو، لورانس (18 يناير 2012). "توصيف ناتج إضافة الأكسجين لإنزيم ديوكسيجيناز الكاتيكول النشط المُستبدل بالكوبالت والمُحلل للرابطة الخارجية" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 134 (2): 796-799 . doi : 10.1021/ja2095365 . ISSN 0002-7863 . PMC 3262093. PMID 22175783 .   
  21. 1 2 رود، جان-أوي؛ إن، جون-هي؛ ليم، مي هي؛ برينيسيل، ويليام دبليو؛ بوكوفسكي، مايكل آر؛ ستوبنا، أودريا؛ مونك، إيكارد؛ نام، وونوو؛ كيو، لورانس (14 فبراير 2003). "الخصائص البلورية والطيفية لمركب Fe(IV)=O غير الهيمي" . مجلة ساينس . 299 (5609) (نُشر في 14 فبراير 2003): 1037-1039 . doi : 10.1126/science.299.5609.1037 . ISSN 0036-8075 . PMID 12586936 .  
  22. ↑ إنجلاند، ج.؛ مارتينيو، م.؛ فاركوهار، إي آر؛ فريش، جيه آر؛ بومينار، إي إل؛ مونك، إي.؛ كيو، إل. الابن (2009). "مركب أوكسوحديد (IV) اصطناعي عالي الدوران: التكوين، والخصائص الطيفية، والتفاعلية" . Angew . Chem. Int. Ed . 48 (20): 3622–3626 . doi : 10.1002/anie.200900863 . PMC 2719303. PMID 19373820 .  
  23. ↑ إنجلاند، ج.؛ فاركوهار، إي. آر.؛ غو، واي.؛ كرانسويك، إم. إيه.؛ راي، ك.؛ مونك، إي.؛ كيو، إل. الابن (2011). "توصيف مركب سيانيد الحديد (IV) ثلاثي الشحنة الموجبة، ثنائي الهرم المثلثي، ذي جهد اختزال عالٍ جدًا، ونظائره من الحديد (II) والحديد (III)" . الكيمياء غير العضوية. 50 ( 7): 2885-2896 . doi : 10.1021/ic102094d . PMC 3065519. PMID 21381646 .