蛋白質環境下催化劑更高效製氫

據國外媒體報道：生物催化劑均由大蛋白質分子構成，而實際的催化反應隻發生在很小的核心部分，但其餘的部分也起到了相應的作用。

產(chan)氫(qing)酶(mei)中(zhong)蛋(dan)白(bai)質(zhi)外(wai)殼(ke)與(yu)活(huo)性(xing)中(zhong)心(xin)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)對(dui)生(sheng)物(wu)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)效(xiao)率(lv)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。一(yi)個(ge)來(lai)自(zi)魯(lu)爾(er)大(da)學(xue)和(he)德(de)國(guo)魯(lu)爾(er)河(he)畔(pan)米(mi)爾(er)海(hai)姆(mu)的(de)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)特(te)別(bie)分(fen)析(xi)了(le)綠(lv)藻(zao)酶(mei)中(zhong)氫(qing)鍵(jian)和(he)氫(qing)化(hua)酶(mei)的(de)作(zuo)用(yong)。該(gai)小(xiao)組(zu)與(yu)卓(zhuo)越(yue)高(gao)校(xiao)聯(lian)盟(meng)合(he)作(zuo)在(zai)“美國化學學會雜誌”上報告了結果。

該研究是基於特殊類型[FeFe]-氫化酶進行的
，該氫化酶由蛋白質支架和活性中心(H-簇)組成。 後者是由六個鐵原子、六個硫原子以及六個稀有的模塊所構成。活性中心是質子和電子實際合成分子氫的位置。研究小組認為，[FeFe]-氫化酶是有史以來最好的生物催化劑之一，這歸因於H-簇與蛋白質環境之間重要的相互作用。這相互作用有助於針對性地提供合成原料並有效的去除產物。此外，蛋白質外殼可以有效的優化H-簇的空間校準，並保護它免受破壞性。

該實驗小組證明，H-簇(cu)與(yu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)環(huan)境(jing)之(zhi)間(jian)會(hui)形(xing)成(cheng)氫(qing)鍵(jian)，而(er)該(gai)氫(qing)鍵(jian)顯(xian)著(zhe)的(de)影(ying)響(xiang)著(zhe)活(huo)性(xing)酶(mei)中(zhong)心(xin)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)。該(gai)實(shi)驗(yan)通(tong)過(guo)去(qu)除(chu)或(huo)增(zeng)加(jia)額(e)外(wai)的(de)氫(qing)鍵(jian)來(lai)研(yan)究(jiu)了(le)這(zhe)些(xie)效(xiao)應(ying)。該(gai)實(shi)驗(yan)改(gai)變(bian)了(le)酶(mei)的(de)電(dian)子(zi)傳(chuan)輸(shu)性(xing)質(zhi)及(ji)其(qi)有(you)效(xiao)的(de)催(cui)化(hua)方(fang)向(xiang)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)氫(qing)化(hua)酶(mei)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)氫(qing)分(fen)子(zi)並(bing)且(qie)催(cui)化(hua)逆(ni)向(xiang)反(fan)應(ying)
，即(ji)氫(qing)分(fen)子(zi)向(xiang)質(zhi)子(zi)和(he)電(dian)子(zi)的(de)分(fen)裂(lie)。

科學家使用三種不同類型的方法證明了氫鍵的影響：光譜學，電化學和酶動力學。