氫化酶
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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]