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JACS：微粒甲烷單氧酶低溫電鏡結(jié)構(gòu)中的銅中心揭示了甲烷氧化的催化機制

微粒甲烷單氧酶（pMMO）是甲烷營養(yǎng)細菌C₁代謝途徑中的第一種酶。由于這種酶在接近室溫下有效地將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇，因此它已成為理解這種困難的C₁化學的范例。pMMO是一種具有三個亞基（PmoB、PmoA和PmoC）和12-14個銅分布在不同位點的膜結(jié)合蛋白。X射線晶體結(jié)構(gòu)僅在三個位點顯示三個單核銅，既沒有揭示活性位點的位置，也沒有揭示酶的催化機制。近日，臺灣中央研究院S. I. Chan、S. S.-F. Yu和W.-H. Chang（共同通訊作者）等人報道了一種來自莢膜甲基球菌（Bath）的2.5 ?的全息pMMO的cyro-EM結(jié)構(gòu)，并開發(fā)了定量靜電勢分析以仔細檢查非蛋白質(zhì)密度以獲取銅輔因子的特征。

研究結(jié)果證實了A位點的單核Cu^I，解析B位點的兩核Cu^Is，并在膜（D位點）內(nèi)的PmoA/PmoC界面和PmoB的暴露于水的C端子域中發(fā)現(xiàn)了額外的Cu^I簇（E簇）。

圖1. 原聚體原子模型中的銅中心和水

總之，這些發(fā)現(xiàn)完成了pMMO催化轉(zhuǎn)化所需的最少銅因子集，根據(jù)之前提出的機制背后的化學原理，提供了對甲烷氧化催化機制的一個概貌。

圖2. D位點pMMO的結(jié)構(gòu)

Copper Centers in the Cryo-EM Structure of Particulate Methane Monooxygenase Reveal the Catalytic Machinery of Methane Oxidation. J. Am. Chem. Soc., 2021, DOI: 10.1021/jacs.1c04082.

https://doi.org/10.1021/jacs.1c04082.

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/15/bc22f33d88/

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