“铁硫([FeS])簇是必需的、广泛分布的蛋白质辅因子，在细胞中发挥多种功能，”波鸿鲁尔大学托马斯·哈佩教授领导的光生物技术研究小组的主要作者 Rieke Haas 解释道。它们参与催化化学反应、电子转移、感知不断变化的环境条件以及合成其他复杂的金属辅因子。
藻类产氢的 [FeFe] 氢化酶也有一个 [FeS] 簇——一个独特的催化中心。它有助于在温和的反应条件下生产绿色能源载体氢，这一事实使其成为面向未来能源生产的关键研究重点。“除了铁和硫原子外，它的辅因子还含有其他配体，使氢的转化成为可能，”Rieke Haas 解释说。“这意味着辅因子的生物合成需要一系列复杂的不同合成步骤，以提供所有必要的成分。”为此，生物体需要一个适合这一过程的生物合成装置，其中包括三种负责主要合成步骤的酶。特别是，参与最终组装步骤的酶 HydF 的作用在很大程度上仍未得到解释。
单个氨基酸发挥什么作用?
研究人员利用位点特异性诱变技术获得了有关辅因子前体如何整合到酶中以及单个氨基酸如何参与锚定和合成的新见解。HydF 在配体的合成过程中发挥作用，而配体对于氢周转质子的传递至关重要。利用氢气生产测量和 ATR-FTIR 光谱等方法，该团队对 HydF 的工作原理以及特定氨基酸的作用有了更详细的了解。通过深入了解成熟酶 HydF 以前未知的功能，这些新发现可能有助于阐明 [FeFe]-氢化酶独特辅因子的生物合成。
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