Jun 11 2021
通过酶氮化酶对元素氮的生物学固定，生物可以进入分子氮（N2）in the Earth's atmosphere, which is essential for building cellular structures.
另外，氮依赖二氧化钒依赖性变体可以将有毒的气碳一氧化碳（CO）降低到碳氢化合物。n的这些减少2CO是工业化学中最重要的过程之一，因为它们用于生产肥料和合成燃料。但是，研究人员尚未能够破译这两种反应的不同途径。弗雷堡大学生物化学研究所奥利弗·埃因斯尔（Oliver Einsle）博士团队的迈克尔·罗德（Michael Rohde）博士与柏林弗里伊大学（FreieUniversität能够同时结合两个CO分子，从而为在还原过程中的两个分子的空间相邻碳原子组合创造了基础。研究人员最近在期刊上介绍了他们的结果Science Advances。
n的工业减少2和CO-分别称为Haber -Bosch和Fischer -Tropsch工艺 - 需要高温和压力。n2还原导致生物利用产品铵（NH4+）, at least two carbon atoms combine during the conversion of CO. The predominant reaction product is ethylene (ethene, C2H4）, a colorless gas that plays an important role not only in fuels but also in the production of plastics. Although the cleavage of an N-N bond in nitrogen fixation is chemically quite fundamentally different from the formation of a C-C bond in CO reduction, scientists previously suspected that nitrogenase uses the same basic mechanistic principles for both reactions.
在先前的工作中，由Rohde和Einsle领导的团队使用氮气与CO气体反应，从而导致单分子的特定结合。在他们目前的研究基于这项工作的研究中，研究人员表明，他们在压力下与CO的第一个状态燃烧晶体，然后对其进行X射线晶体学分析。这使他们能够直接观察第二个CO分子如何结合。"The form of nitrogenase obtained in this way, with two CO molecules at the active site, probably represents a blocked state," Rohde explains, "but it provides direct clues to the mechanism of the enzyme."As a result, Einsle's team can now outline a detailed mechanism of CO reduction through nitrogenase.
奥利弗·埃因斯尔（Oliver Einsle）是弗雷堡大学生物化学研究所的教授，并且是弗莱堡大学生物信号研究中心的成员。
Source:https://uni-freiburg.de/en/