Struktur und Funktion von Metalloproteinen des anaeroben CO-Metabolismus

无氧CO代谢金属蛋白的结构和功能

• 批准号: 5415692
• 负责人: Professor Dr. Holger Dobbek
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Strukturbiologie und Biochemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5415692?language=en
• 关键词: Struktur; und; Funktion; von; Metalloproteinen

Der Nutzung von CO als Kohlenstoff- und Energiequelle liegen in Bakterien und Archaeen metallorganische Reaktionen zugrunde, die durch komplexe Metalloenzyme katalysiert werden. In Carboxydothermus hydrogenoformans wird die Oxidation von CO zu CO2 und die Ankopplung dieser Reaktion an die Reduktion von Protonen durch die Ni, Fe-abhängige CO-Dehydrogenase bzw. einen Komplex der CO-Dehydrogenase mit einer membranständigen Ni, Fe-abhängigen Hydrogenase katalysiert. Die Nutzung von CO als Kohlenstoffquelle erfolgt dagegen über das Ni, Fe-abhängige Enzym Acetyl-CoA Synthase, welches ebenfalls im Komplex mit einer CO2-reduzierenden CO-Dehydrogenase vorliegen kann. Die Synthese von Acetyl-CoA braucht zusätzlich das Corrinoid-Eisen-Schwefel-Protein, das als Methyldonor in der Reaktion fungiert. Im Rahmen einer Kooperation mit dem Lehrstuhl für Mikrobiologie, Universität Bayreuth, sollen die strukturellen Grundlagen der Mechanismen der enzymatischen Umsetzung von CO durch (i.) die anaerobe Ni, Fe-abhängige CO-Dehydrogenase, (ii.) die monomere und dimere Ni, Fe-abhängige Acetyl-CoA-Synthase, (iii.) das Corrinoid-Eisen-Schwefel-Protein und (iv.) ein CO-oxidierender, H2-produzierender membranständiger Enzymkomplex mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse untersucht werden. Die Kristallstruktur einer Ni, Fe-haltigen CO-Dehydrogenase konnte bereits im Rahmen der Kooperation mit atomarer Auflösung (d 1.2 Å) bestimmt werden, die Struktur der Acetyl-CoA-Synthase wurde mit einer Auflösung von 2.2 Å bestimmt.

CO的吸收是通过复杂的金属酶催化韦尔登而在焙烤和金属有机反应中产生的Kohlenstoff和能量平衡。在产氢羧热菌中，通过Ni，Fe-吸附CO-脱氢酶，CO被氧化成CO_2，并被质子还原。一种CO脱氢酶与一种膜结构的Ni，Fe-脱氢酶催化剂的复合物。一氧化碳的营养作用于镍，铁-乙酰辅酶A合成酶，可以与一种二氧化碳还原一氧化碳脱氢酶复合。乙酰辅酶A的合成主要是作为真菌反应中的甲基供体的类胡萝卜素-施韦费尔蛋白。通过与拜罗伊特大学微生物学研究所的合作，解决了CO酶促反应机理的基础结构。die anaerobe Ni，Fe-abhängige CO-脱氢酶，（ii.）die monomere und dimere Ni，Fe-abhängige Acetyl-CoA-Synthase，（iii.）das Corrinoid-Schwefel-Protein und（iv.）一种CO-氧化剂，H2-生成剂膜酶复合物，用Hilfe der Röntgenstrukturanalyse韦尔登进行分析。镍铁氧合CO-脱氢酶晶体结构与原子吸收韦尔登1.2倍的条件下，乙酰辅酶A合成酶晶体结构与原子吸收平衡2.2倍。