[FeFe]氫酶是一種多功能H2活化酶，在自然界具有廣泛的應(yīng)用。H2是具有前景的可再生能源載體，因此開發(fā)功能結(jié)構(gòu)多樣的[FeFe]氫酶有助于理解這些酶如何有益于社會并且促進(jìn)開發(fā)新型技術(shù)。[FeFe]氫酶和H2O2脫毒(detoxification)功能的紅素氧還蛋白酶之間的獨特結(jié)合，產(chǎn)生一個問題是H2氧化和H2O2還原是否能夠相連。
有鑒于此，?賓夕法尼亞州立大學(xué)Alexey Silakov、美國可再生能源實驗室Paul W. King等報道[FeFe]氫酶和紅素氧還蛋白（rubrerythrin）構(gòu)筑的不常見天然嵌合體，從CperHydR來源的代表性嵌合體表達(dá)和純化，應(yīng)用于各種電化學(xué)方法和光譜表征研究其性能，驗證了金屬輔酶的存在。
本文要點：
（1）
通過數(shù)據(jù)的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)酶含有令人驚訝的金屬輔酶排列：[FeFe]氫酶的H-culster，兩個[4Fe-4S]簇，兩個rubredoxin Fe(Cys)4中心，一個類似嗜復(fù)紅蛋白（Hemerythrin）雙鐵中心。
蛋白質(zhì)膜的電化學(xué)伏安測試表明沒有H2釋放電流，這凸顯偏壓對于[FeFe]氫酶的氫氧化反應(yīng)的趨向性。
（2）
這項研究發(fā)現(xiàn)CperHydR能夠使用氫酶區(qū)域生成的H2并且使用雙鐵位點進(jìn)行H2還原H2O2。結(jié)構(gòu)建模結(jié)果驗證了蛋白的同二聚體。總之，這項研究展示CperHydR是H2依賴H2O2還原酶。基于這些結(jié)果，討論這個酶有可能作為氧應(yīng)激反應(yīng)系統(tǒng)的部分，表明CperHydR作為去除H2O2的新型路線。
參考文獻(xiàn)
Jesse Taylor, David W. Mulder, Patrick S. Corrigan, Michael W. Ratzloff, Natalia Irizarry Gonzalez, Carolyn E. Lubner, Paul W. King*, and Alexey Silakov*, A [FeFe] Hydrogenase–Rubrerythrin Chimeric Enzyme Functions to Couple H2 Oxidation to Reduction of H2O2 in the Foodborne Pathogen Clostridium perfringens, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c18425
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c18425
