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리서치 하이라이트

철–황–탄소에 결합하는 질소를 통한 질소 고정 효소 효과

Nature 526, 7571

몇몇 미생물에서 발견되는 질소고정효소(nitrogenase)는 대기 중에 있는 질소를 상온에서 암모니아로 전환시키며, 질소 비료를 생산하기 위해서 산업계에서 사용하는 고온, 고압의 질소 고정 반응과는 전혀 다르다. 일부 질소고정효소는 황을 풍부하게 함유하고 있는 철-몰리브덴 클러스터인 FeMo 보효소가 있는 상황에서 대기 중 질소를 환원시키는데, 이러한 반응은 현재까지 밝혀지지 않은 정교한 분자 메커니즘을 통해서 일어나는 것으로 알려져 있었다. Patrick Holland 와 공동연구원들은 FeMo 보효소의 메커니즘에 대한 새로운 모델을 제시하였다. 저자들은 황을 풍부하게 함유하고 있는 합성 복합체가 Fe–S 결합을 환원 및 절단하고, 질소에 결합하는 것을 확인하였다. 이렇게 만들어진 산물은 Fe–N2로써, 철이 황 및 탄소 원자에 결합한 것을 처음으로 보여주는 것으로써, FeMo 보효소의 중요한 특징이다.