Messung der Enzymaktivität von Kohlenmonoxid-Dehydrogenase (Ferredoxin) mittels spektrophotometrischer Assays

Creative Enzymes unternimmt alle Anstrengungen, um die besten Tests zur Enzymaktivität mit attraktiven Kosten-Leistungs-Verhältnissen anzubieten. Unsere unvergleichlichen Dienstleistungen sind mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit gekennzeichnet. Wir sind die Experten für die Messung der Oxidoreduktase-Aktivität, wie z.B. Kohlenmonoxid-Dehydrogenase (Ferredoxin).

Kohlenmonoxid-Dehydrogenase (Ferredoxin), auch anaerobe Kohlenmonoxid-Dehydrogenase und Ni-CODH genannt, ist von großer Bedeutung im globalen Kohlenstoffkreislauf. In Prokaryoten katalysiert dieses Enzym die reversible Reduktion von CO₂ zu CO, während gleichzeitig die Elektronen an Redox-Proteine wie Ferredoxin übertragen werden. In lila Schwefelbakterien und methanogenen Archaeen katalysiert es die Oxidation von CO zu CO₂, das im Calvin-Benson-Basham-Zyklus eingebaut oder in der umgekehrten Reaktion freigesetzt wird. In acetogenen Bakterien, einschließlich des gut charakterisierten Moorella thermoacetica, wird die von CODH katalysierte CO₂-Reduktion mit der Synthese von Acetyl-CoA im bifunktionalen Enzymkomplex CODH/Acetyl-CoA-Synthase (ACS) als Teil des Wood−Ljungdahl-Kohlenstofffixierungswegs gekoppelt.

Alle bisher charakterisierten Kohlenmonoxid-Dehydrogenasen (CODHs) sind homodimer und enthalten fünf Metallocluster: zwei NiFeS C-Cluster, die im aktiven Zentrum verborgen sind, zwei Fe₄S₄ B-Cluster und einen Fe₄S₄ D-Cluster, der an der dimerischen Schnittstelle nahe der Oberfläche des Enzyms lokalisiert ist. Studien haben gezeigt, dass Ni Teil eines verzerrten kubanähnlichen NiFe₃S₄-Clusters ist, und ein zusätzliches, einzigartiges Fe, oft als Eisenkomponente II (FCII) bezeichnet, ist mit einem Sulfid des Kubans verbunden.

Seit der Entdeckung der Kohlenmonoxid-Dehydrogenase (Ferredoxin) ist das weit verbreitete Forschungsinteresse geweckt worden. In den letzten zehn Jahren haben die Studien zu Strukturen und Funktionen große Fortschritte gemacht, was auf ihre Bedeutung für den Umweltschutz zurückzuführen ist. Die Messung der Enzymaktivität ist jedoch während der Forschung eine schwierige Aufgabe, da die Enzymaktivität leicht durch Sauerstoff gehemmt werden kann. Oft kann die Exposition gegenüber Luft während eines Aktivitätstests zu einem drastischen Rückgang der Enzymaktivität führen. Zum Beispiel wird die Kohlenmonoxid-Dehydrogenase (Ferredoxin) von Methanosarcina barkeri stark gehemmt und ist extrem empfindlich gegenüber Sauerstoff. Das Enzym verliert seine Aktivität in weniger als 1 Minute nach der Exposition gegenüber Luft. Um die Auswirkungen des Sauerstoffs zu minimieren, bietet Creative Enzymes Testdienstleistungen an, die mit fortschrittlichen Geräten betrieben werden, um Enzyme während des Assay-Prozesses vor Sauerstoff zu schützen.

Abbildung: Die native Struktur der bifunktionalen Kohlenmonoxid-Dehydrogenase/Acetyl-CoA-Synthase von Moorella thermoacetica, wassergebundener C-Cluster.
Referenz: Yan Kung et al. Biochemistry. 2009 48(31): 7432–7440

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