Three-megadalton complex of methanogenic electron-bifurcating and CO2-fixing enzymes
Three-megadalton complex of methanogenic electron-bifurcating and CO2-fixing enzymes
复制标题
产甲烷电子分叉和二氧化碳固定酶的三兆道尔顿复合物
DOI：
10.1126/science.abg5550
复制
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
56.9
通讯作者：
Murphy Bonnie J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Watanabe Tomohiro;Pfeil-Gardiner Olivia;Kahnt Joerg;Koch Juergen;Shima Seigo;Murphy Bonnie J.
二氧化碳(CO2)产甲烷途径的第一个反应是在甲酰基甲烷呋喃脱氢酶(FMD)的催化下，二氧化碳还原缩合成甲酰基甲烷呋喃。该反应的强还原电子是由异二硫键还原酶(HDR)与氢酶或甲酸脱氢酶(FDH)形成的络合物，采用基于黄素的电子分叉机制。在这里，我们报道了亨氏甲烷螺杆菌FDH-HDR-FMD复合体的酶学和结构特征。这些络合物使用甲酸盐和电子载体F420的还原形式的电子来催化这一反应。HDRA中的构象变化介导了电子分叉，而聚铁还蛋白FmdF直接将电子转移到二氧化碳还原位置，这从依赖于甲烷呋喃的黄素电子分叉中可以看出，即使没有游离的铁还蛋白，它是HDR和FMD之间的一个可扩散的电子载体。HDR和FMD结构的保守性表明，这种复合体在亲水产甲烷菌中很常见。
The first reaction of the methanogenic pathway from carbon dioxide (CO2) is the reduction and condensation of CO2to formyl-methanofuran, catalyzed by formyl-methanofuran dehydrogenase (Fmd). Strongly reducing electrons for this reaction are generated by heterodisulfide reductase (Hdr) in complex with hydrogenase or formate dehydrogenase (Fdh) using a flavin-based electron-bifurcation mechanism. Here, we report enzymological and structural characterizations of Fdh-Hdr-Fmd complexes fromMethanospirillum hungatei. The complexes catalyze this reaction using electrons from formate and the reduced form of the electron carrier F420. Conformational changes in HdrA mediate electron bifurcation, and polyferredoxin FmdF directly transfers electrons to the CO2reduction site, as evidenced by methanofuran-dependent flavin-based electron bifurcation even without free ferredoxin, a diffusible electron carrier between Hdr and Fmd. Conservation of Hdr and Fmd structures suggests that this complex is common among hydrogenotrophic methanogens.
嗜热古菌沃尔氏甲烷杆菌中甲酰甲烷呋喃脱氢酶的钼和钨同工酶。
DOI：
10.1111/j.1432-1033.1992.tb17376.x
发表时间：
1992
期刊：
European journal of biochemistry
影响因子：
--
作者：
R. Schmitz;S. Albracht;R. Thauer
通讯作者：
R. Thauer
伏氏甲烷球菌中膜结合的 F420H2 依赖性异二硫键还原
影响因子：
2.8
作者：
Jens Brodersen;G. Gottschalk;U. Deppenmeier
通讯作者：
U. Deppenmeier
NADH，梭菌固氮中的生理电子供体
影响因子：
3.5
作者：
K. Jungermann;H. Kirchniawy;N. Katz
通讯作者：
N. Katz