产甲烷菌中甲基辅酶R还原酶(MCR)催化甲烷合成途径中的最后一步,也是甲烷合成途径中速率限制的一步。MCR的活化中心有一必须的辅酶F430。有活性的MCR酶的辅酶F430活性中心的镍处于+1价态。快速有效地活化MCR对于阐明MCR的催化机理和人...产甲烷菌中甲基辅酶R还原酶(MCR)催化甲烷合成途径中的最后一步,也是甲烷合成途径中速率限制的一步。MCR的活化中心有一必须的辅酶F430。有活性的MCR酶的辅酶F430活性中心的镍处于+1价态。快速有效地活化MCR对于阐明MCR的催化机理和人为控制天然甲烷的合成起到相当重要的作用。然而MCR的活化相当困难,因为辅酶F430的Ni(Ⅰ)的氧化还原电势极低(<-600 m V),很容易被氧化而失活。目前为止,人们还没有找到体外活化MCR的有效方法,但发现H_2和CO可以在体内活化MCR,虽然其活化机理还是一个迷。研究发现,在培养基中添加钨和硒可以提高H_2活化MCR速度8倍和H_2活化MCR的效率约65%;添加fumarate和CH3-SCo M使H_2能够在体外活化MCR(为体内MCR活化程度的30%～40%),让CO体外活化的MCR更稳定。这都说明H_2和CO活化MCR的过程中存在能量耦合反应,正是这种能量耦合反应使得氧化还原电势较高的H_2(-420 m V)和CO(-520 m V)能还原氧化还原电势较低的MCR的活性中心F430(<-600 m V)。展开更多
文摘产甲烷菌中甲基辅酶R还原酶(MCR)催化甲烷合成途径中的最后一步,也是甲烷合成途径中速率限制的一步。MCR的活化中心有一必须的辅酶F430。有活性的MCR酶的辅酶F430活性中心的镍处于+1价态。快速有效地活化MCR对于阐明MCR的催化机理和人为控制天然甲烷的合成起到相当重要的作用。然而MCR的活化相当困难,因为辅酶F430的Ni(Ⅰ)的氧化还原电势极低(<-600 m V),很容易被氧化而失活。目前为止,人们还没有找到体外活化MCR的有效方法,但发现H_2和CO可以在体内活化MCR,虽然其活化机理还是一个迷。研究发现,在培养基中添加钨和硒可以提高H_2活化MCR速度8倍和H_2活化MCR的效率约65%;添加fumarate和CH3-SCo M使H_2能够在体外活化MCR(为体内MCR活化程度的30%～40%),让CO体外活化的MCR更稳定。这都说明H_2和CO活化MCR的过程中存在能量耦合反应,正是这种能量耦合反应使得氧化还原电势较高的H_2(-420 m V)和CO(-520 m V)能还原氧化还原电势较低的MCR的活性中心F430(<-600 m V)。
