分子辨識（Molecular Recognition）

分子辨識（Molecular Recognition）
國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

「分子辨識」指的是兩個或兩個以上的分子透過例如氫健、金屬鍵、親水性、凡得瓦力、π-π共價鍵及靜電力等的共價性鍵結的特殊反應。在分子辨識中，「主」與「客」顯示了分子相互補充的能力。

生物系統
分子辨識在生物的系統幫中扮演很重要的角色，而且在受體-配位體、抗原-抗體、DNA-蛋白質、醣-凝血素、RNA-核酸醣小體之間都可發現其存在。分子辨識中有個重要的例子：萬古黴素選擇性地在細菌細胞中以D-alanyl-D-alanine(萬古黴素會和形成細胞壁D-alanyl-D-alanine (D-Ala-D-Ala)結合，進而抑制細胞壁形成)並藉著五個氫鍵與縮氨酸結合。萬古黴素對於細菌是有致命力的，因為一旦它與特定的縮氨酸結合，細菌便無法構築細胞壁。

超分子系統
化學家已經證實具有分子辨識特性的人造超分子系統可以被設計。其中最早的例子是可以選擇性地與特定陽離子結合的皇冠醚，已有大量的人造系統被製造且展示。

靜態vs.動態
分子辨識可被細分為靜態及動態分子辨識。靜態分子辨識被比喻為鎖與鑰的反應，反應中「主」與「客」以一比一的的比例混合進行反應，而形成一個「主客合體」。為了達到進階的靜態分子辨識，製造對於「客」分子適當的辨識環境是必要的。至於在動態分子辨識中，第一個「客」與第一個「主」的結合位置影響著後續第二個「客」的鍵結位置。在正變構系統中第一個「客」的結合會增加接續第二個「客」的結合機會，相反的負變構系統中第一個「客」的結合則會減少後續的結合機會。這類的動態分子系統特別重要因為它提供了使生物系統鍵結規律的機制。動態分子辨識也以被研究出可應用於高效能化學感應及分子感應裝置。