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Nature Catalysis：只含Fe的固氮酶的结构和固氮机理

纳米技术
2023-04-28


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固氮酶能够将大气气氛中的N2还原为生物体内氨，基于活性位点结构的区别，固氮酶分为三种异构体。其中两种将Mo或者V离子引入簇，分别生成Mo或V型固氮酶。还有一种固氮酶只是使用大量存在的Fe，因为机理和催化剂设计上的特点，这种只使用Fe元素进行设计的酶受到广泛关注。

有鉴于此，弗莱堡大学Oliver Einsle等报道Azotobacter vinelandii以及FeFe辅酶的Fe固氮酶三维结构，这种簇具有碳原子和有机柠檬酸盐配体，Fe原子取代Mo或者V，组成表示为[8Fe:9S:C]。

主要内容

（1）

结构表征发现，其中同样在S2B位点可能是结合位点，进一步说明这种固氮酶可能遵循普适性的质子-电子转移机理。

（2）

通过色谱法分离和耗尽生长环境的V物种，得到只含有Fe的固氮酶，并且晶化FeFe酶，表征高分辨晶体结构，比较FeFe酶与其他固氮酶的结构区别。


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参考文献

Christian Trncik, Franka Detemple & Oliver Einsle, Iron-only Fe-nitrogenase underscores common catalytic principles in biological nitrogen fixation. Nat Catal (2023). 

DOI: 10.1038/s41929-023-00952-1

https://www.nature.com/articles/s41929-023-00952-1




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