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非血紅素加氧酶與非含鐵金屬酶

化學(xué)先生 / 2019-08-01

具有催化氧化功能的酶，除含鐵的血紅素加氧酶外，還有其它金屬酶，如含銅酶，含釩、鉬及錳的金屬酶等。以甲烷單加氧酶(MMO)為例進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

從甲烷氧化細(xì)菌中分離的酶統(tǒng)稱甲烷單加氧酶(MMO),它是唯一能催化甲烷氧化反應(yīng)生成甲醇的單加氧酶:

CH4+O2 + NAD(P)H+H+→CH3OH+NAD(P)+ + H2O

除甲烷外，MMO也可催化氧化其它烷烴，如丁烷、己烷、庚烷等，但是催化活性較低。

甲烷單加氧酶種類很多，但只有部分酶的活性中心含有銅。不同酶的活性中心結(jié)構(gòu)與催化機(jī)理也不一樣，其中含雙核鐵的MMO,甲烷氧化機(jī)理與細(xì)胞色素P450催化羥基化反應(yīng)機(jī)理類似，如圖4-10.

總之，有關(guān)天然氧化酶，尤其是以細(xì)胞色素P450為代表的，能催化活化分子氧的單加氧酶的研究，已取得重大進(jìn)展，而且還在不斷深人。其研究成果既能促進(jìn)酶化學(xué)的發(fā)展，也有利于新型、高效、高選擇性生物和化學(xué)催化劑的開(kāi)發(fā)。人類在認(rèn)識(shí)、了解天然氧化酶結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上，必將研制出結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單而功能卻優(yōu)于天然酶的化學(xué)模擬酶催化劑。

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