含铜一氧化二氮还原酶(N2OR)是目前已知的唯一一种在细菌反硝化的最后一步催化温室气体N2O转化为N2的酶。除了其独特的四核活性位点CuZ外,它还包含一个在其他酶(如细胞色素c氧化酶)中也存在的双核电子传递入口CuA。
近期,德国弗赖堡大学Oliver Einsle课题组报道了Pseudomonas stutzeri来源的N2OR酶的CuA位点上发现组氨酸配体能够通过构象翻转与N2O结合。
图片来源:J. Am. Chem. Soc.
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将His583分别突变成Ala,Asp,Asn,Glu,Gln,Lys,Phe,Tyr和Trp,发现CuZ和CuA都在突变体中存在,但是其中只有存在质子化侧链的突变体(His, Asp, Glu)能够在生理环境pH中进行电子的转移。
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该过程的结果和N2OR酶中CuA位点的质子耦合电子转移机理实现了很好的符合。
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参考文献:Histidine-Gated Proton-Coupled Electron Transfer to the CuA Site of NitrousOxide Reductase
DOI:10.1021/jacs.0c10057
J. Am. Chem. Soc.
原文作者:Lin Zhang, Eckhard Bill, Peter M. H. Kroneck, and Oliver Einsle*