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大腸菌[NiFe]型ヒドロゲナーゼによる水素活性化機構の解析

Hydrogen activation by [NiFe]-hydrogenases.

要約

大腸菌の膜結合型酵素Hyd-1は、H2の可逆的酸化を触媒する[NiFe]型ヒドロゲナーゼである。活性部位にはNiとFeが存在し、Arg509・Asp118・Asp574からなる「外殻キャノピー」構造と、反対側に位置するGlu28が保存されている。部位特異的変異導入によりR509K変異体を作製したところ、構造はほぼ変化しないにもかかわらず触媒活性が100倍以上低下した。これらの知見から、H2の不均一開裂はフラストレートルイス酸塩基対（FLP）類似機構で進行し、金属（酸）とArg509の窒素（塩基）が同時にH2を分極させると提唱された。

メカニズム

Arg509の窒素（Lewis塩基）と活性部位金属（Lewis酸）がH2を同時に分極させるFLP類似機構により、H2の不均一開裂が進行する。

書誌情報

著者

Carr SB, Evans RM, Brooke EJ, Wehlin SA, Nomerotskaia E, Sargent F ほか

ジャーナル

Biochem Soc Trans

発行年

2016 (2016-06-15)

PMID

27284053

DOI

10.1042/BST20160031

タグ

投与経路に関する解説

細胞・分子レベルの基礎研究です。ヒトでの応用には吸入経路が最も有望な投与方法とされますが、吸入応用にあたっては爆発リスクを伴うため使用濃度に注意が必要です（LFL 実証値 10%、高濃度機は非推奨）。

安全性注意

詳しくは:

• 吸入時の濃度と LFL/UFL
• 消費者庁事故事例
• 安全性主張の主要論文