The structure of vanadium nitrogenase reveals an unusual bridging ligand.
The structure of vanadium nitrogenase reveals an unusual bridging ligand.
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DOI：
10.1038/nchembio.2428
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发表时间：
2017-09
影响因子：
14.8
通讯作者：
Einsle O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sippel D;Einsle O
固氮酶在复杂的异金属辅助因子下催化氮气还原为铵。最常见的是 FeMo 辅助因子 (FeMoco)，它是一种 [Mo:7Fe:9S:C] 簇，其确切的反应性和底物结合模式仍然未知。替代固氮酶用钒或铁代替钼，其反应性不同，主要是钒固氮酶将 CO 还原为碳氢化合物的能力不同。在这里，我们报道了来自 Azotobacter vinelandii 的钒固氮酶的 1.35 Å 结构。 240 kDa 蛋白质含有钼固氮酶中不存在的额外 α-螺旋亚基。 FeV 辅因子 (FeVco) 是一个 [V:7Fe:8S:C] 簇，具有钒的高柠檬酸配体。出乎意料的是，与 FeMoco 相比，它缺少一个硫离子，而被桥配体（可能是 μ-1,3-碳酸盐）取代。阴离子装入被钼固氮酶阻碍的蛋白质内的口袋中，其不同的化学特性有助于合理化这种独特的 N2 和 CO 固定酶改变的化学性质。
Nitrogenases catalyze the reduction of N2 gas to ammonium at a complex heterometallic cofactor. Most commonly this is the FeMo cofactor (FeMoco), a [Mo:7Fe:9S:C] cluster whose exact reactivity and substrate binding mode remain unknown. Alternative nitrogenases replace molybdenum with either vanadium or iron and differ in reactivity, prominently in the ability of vanadium nitrogenase to reduce CO to hydrocarbons. Here we report the 1.35 Å structure of vanadium nitrogenase from Azotobacter vinelandii. The 240 kDa protein contains an additional α-helical subunit not present in molybdenum nitrogenase. The FeV cofactor (FeVco) is a [V:7Fe:8S:C] cluster with a homocitrate ligand to vanadium. Unexpectedly, it lacks one sulfide ion compared to FeMoco that is replaced by a bridging ligand, likely a μ-1,3-carbonate. The anion fits into a pocket within the protein that is obstructed in molybdenum nitrogenase, and its different chemical character helps to rationalize the altered chemical properties of this unique N2- and CO-fixing enzyme.
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DOI：
10.1039/c1dt11535a
发表时间：
2012-01-28
期刊：
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
影响因子：
--
作者：
Hu Y;Lee CC;Ribbe MW
通讯作者：
Ribbe MW
DOI：
10.1107/s0907444905036693
发表时间：
2006-01-01
影响因子：
2.2
作者：
Evans, P
通讯作者：
Evans, P
影响因子：
3.2
作者：
JOERGER, RD;LOVELESS, TM;BISHOP, PE
通讯作者：
BISHOP, PE
DOI：
10.1016/0005-2728(73)90270-3
发表时间：
1973-01-01
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA
影响因子：
--
作者：
HWANG, JC;CHEN, CH;BURRIS, RH
通讯作者：
BURRIS, RH
影响因子：
4.1
作者：
EADY, RR;ROBSON, RL;HAWKINS, M
通讯作者：
HAWKINS, M