氫化酶
氫化酶（英語：Hydrogenase）是一種可以可逆地催化氫氣氧化還原的酶,如下方程式：
- （1） H2 + Aox → 2H+ + Ared
- （2） 2H+ + Dred → H2 + Dox
式（1）是氫氣的氧化過程，Aox為電子受體，即氧化劑，如氧氣、硝酸根、硫酸根、二氧化碳、富馬酸等等；式（2）是質子的還原過程，Dred為電子給體，是還原劑，比如鐵氧還蛋白和細胞色素 c3。所以，在生物體內，小分子和大的生物蛋白分子都可以作為實質的電子的給體或者受體。[1]
根據氫化酶活性中心的金屬原子組成，可以分為3類：鎳鐵類, 雙鐵類，和單鐵類。它們的活性中心的結構如下圖所示。 2004之前，單鐵氫化酶被誤認為是不含金屬中心的。後來，Thauer等人確認這種「無金屬」酶的活性中心事實上含有一個鐵原子。[2] 與雙鐵類氫化酶不同的是，單鐵氫化酶的活性中心只包含一個鐵原子，而且沒有鐵-硫簇結構。鎳鐵類和雙鐵類氫化酶有一些共同點，比如每個酶都只有一個活性中心，每個活性中心都有鐵-硫簇結構，它們的金屬活性中心都有一氧化碳（CO）和氰根離子（CN-）配體。[3]
參考資料
[編輯]- ^ 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.
外部連結
[編輯]- 2B0J （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB Structure of the Apoenzyme of the Iron-sulphur cluster-free hydrogenase from Methanothermococcus jannaschii
- 1HFE （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from Desulfovibrio desulfuricans
- 1C4A （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [FeFe]-hydrogenase from Clostridium pasteurianum
- 1UBR （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [NiFe]-hydrogenase from Desulfovibrio vulgaris
- 1CC1 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） - PDB structure of [NiFeSe]-hydrogenase from Desulfomicrobium baculatum
- Animation - Mechanism of [NiFe]-hydrogenase