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氢化酶

氢化酶(英語:Hydrogenase)是一种可以可逆地催化氢气氧化还原的,如下方程式:

(1) H2 + Aox → 2H+ + Ared
(2) 2H+ + Dred → H2 + Dox

式(1)是氢气的氧化过程,Aox为电子受体,即氧化剂,如氧气硝酸根硫酸根二氧化碳富马酸等等;式(2)是质子的还原过程,Dred为电子给体,是还原剂,比如铁氧还蛋白细胞色素 c3。所以,在生物体内,小分子和大的生物蛋白分子都可以作为实质的电子的给体或者受体。[1]

根据氢化酶活性中心的金属原子组成,可以分为3类:镍铁类, 双铁类,和单铁类。它们的活性中心的结构如下图所示。 2004之前,单铁氢化酶被误认为是不含金属中心的。后来,Thauer等人确认这种“无金属”酶的活性中心事实上含有一个铁原子。[2] 与双铁类氢化酶不同的是,单铁氢化酶的活性中心只包含一个铁原子,而且没有铁-硫簇结构。镍铁类和双铁类氢化酶有一些共同点,比如每个酶都只有一个活性中心,每个活性中心都有铁-硫簇结构,它们的金属活性中心都有一氧化碳(CO)和根离子(CN-)配体。[3]

三种氢化酶和它们的金属活性中心的结构:(A)镍铁类, (B)双铁类和(C)单铁类

参考资料 编辑

  1. ^ Vignais, P.M., Billoud, B. and Meyer, J. Classification and phylogeny of hydrogenases. FEMS Microbiol. Rev. 2001, 25 (4): 455–501. PMID 11524134. 
  2. ^ Shima, S., Pilak, O., Vogt, S., Schick, M., Stagni, M.S., Meyer-Klaucke, W., Warkentin, E., Thauer, R.K., Ermler, U. The crystal structure of [Fe]-hydrogenase reveals the geometry of the active site. Science. 2008, 321 (5888): 572–575. PMID 18653896. doi:10.1126/science.1158978. 
  3. ^ Fontecilla-Camps, J.C., Volbeda, A., Cavazza, C., Nicolet Y. Structure/function relationships of [NiFe]- and [FeFe]-hydrogenases. Chem Rev. 2007, 107 (10): 4273–4303. PMID 17850165. doi:10.1021/cr050195z. 

外部链接 编辑

  • 2B0J (页面存档备份,存于互联网档案馆) - PDB Structure of the Apoenzyme of the Iron-sulphur cluster-free hydrogenase from Methanothermococcus jannaschii
  • 1HFE (页面存档备份,存于互联网档案馆) - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from Desulfovibrio desulfuricans
  • 1C4A (页面存档备份,存于互联网档案馆) - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from Clostridium pasteurianum
  • 1UBR (页面存档备份,存于互联网档案馆) - PDB structure of [NiFe]-hydrogenase from Desulfovibrio vulgaris
  • 1CC1 (页面存档备份,存于互联网档案馆) - PDB structure of [NiFeSe]-hydrogenase from Desulfomicrobium baculatum
  • - Mechanism of [NiFe]-hydrogenase

氢化酶, 英語, hydrogenase, 是一种可以可逆地催化氢气氧化还原的酶, 如下方程式, ared, dred, dox式, 是氢气的氧化过程, aox为电子受体, 即氧化剂, 如氧气, 硝酸根, 硫酸根, 二氧化碳, 富马酸等等, 是质子的还原过程, dred为电子给体, 是还原剂, 比如铁氧还蛋白和细胞色素, 所以, 在生物体内, 小分子和大的生物蛋白分子都可以作为实质的电子的给体或者受体, 根据活性中心的金属原子组成, 可以分为3类, 镍铁类, 双铁类, 和单铁类, 它们的活性中心的结构如下图所示, . 氢化酶 英語 Hydrogenase 是一种可以可逆地催化氢气氧化还原的酶 如下方程式 1 H2 Aox 2H Ared 2 2H Dred H2 Dox式 1 是氢气的氧化过程 Aox为电子受体 即氧化剂 如氧气 硝酸根 硫酸根 二氧化碳 富马酸等等 式 2 是质子的还原过程 Dred为电子给体 是还原剂 比如铁氧还蛋白和细胞色素 c3 所以 在生物体内 小分子和大的生物蛋白分子都可以作为实质的电子的给体或者受体 1 根据氢化酶活性中心的金属原子组成 可以分为3类 镍铁类 双铁类 和单铁类 它们的活性中心的结构如下图所示 2004之前 单铁氢化酶被误认为是不含金属中心的 后来 Thauer等人确认这种 无金属 酶的活性中心事实上含有一个铁原子 2 与双铁类氢化酶不同的是 单铁氢化酶的活性中心只包含一个铁原子 而且没有铁 硫簇结构 镍铁类和双铁类氢化酶有一些共同点 比如每个酶都只有一个活性中心 每个活性中心都有铁 硫簇结构 它们的金属活性中心都有一氧化碳 CO 和氰根离子 CN 配体 3 三种氢化酶和它们的金属活性中心的结构 A 镍铁类 B 双铁类和 C 单铁类参考资料 编辑 Vignais P M Billoud B and Meyer J Classification and phylogeny of hydrogenases FEMS Microbiol Rev 2001 25 4 455 501 PMID 11524134 Shima S Pilak O Vogt S Schick M Stagni M S Meyer Klaucke W Warkentin E Thauer R K Ermler U The crystal structure of Fe hydrogenase reveals the geometry of the active site Science 2008 321 5888 572 575 PMID 18653896 doi 10 1126 science 1158978 Fontecilla Camps J C Volbeda A Cavazza C Nicolet Y Structure function relationships of NiFe and FeFe hydrogenases Chem Rev 2007 107 10 4273 4303 PMID 17850165 doi 10 1021 cr050195z 外部链接 编辑2B0J 页面存档备份 存于互联网档案馆 PDB Structure of the Apoenzyme of the Iron sulphur cluster free hydrogenase from Methanothermococcus jannaschii 1HFE 页面存档备份 存于互联网档案馆 PDB structure of FeFe hydrogenase from Desulfovibrio desulfuricans 1C4A 页面存档备份 存于互联网档案馆 PDB structure of FeFe hydrogenase from Clostridium pasteurianum 1UBR 页面存档备份 存于互联网档案馆 PDB structure of NiFe hydrogenase from Desulfovibrio vulgaris 1CC1 页面存档备份 存于互联网档案馆 PDB structure of NiFeSe hydrogenase from Desulfomicrobium baculatum Animation Mechanism of NiFe hydrogenase 取自 https zh wikipedia org w index php title 氢化酶 amp oldid 61613362, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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