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 + A_ox → 2H⁺ + A_red

（2） 2H⁺ + D_red → H₂ + D_ox

式（1）是氫氣的氧化過程，A_ox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，D_red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]

三種氫化酶和它們的金屬活性中心的結構：（A）鎳鐵類, （B）雙鐵類和（C）單鐵類