【有望减缓温室气体增加，科学家用冷冻电镜全面解析微生物一氧化二氮还原酶组装过程】
无味无毒的气体一氧化二氮（N2O，nitrous oxide）可以通过生物和非生物两类过程形成，这导致大气中 N2O 浓度每年稳定增加 0.2-0.3 %。一氧化二氮是一种消耗臭氧的物质；它的全球变暖潜力超过了二氧化碳的 300 倍，因此已经被认为是 21 世纪最关键的人为排放物。
微生物可以将 N2O 转化为 N2，这是反硝化过程的最后一步，这一反应完全由一氧化二氮还原酶（N2OR 酶）催化。大气中 N2O 释放和不断积累的一个主要因素是，在高流量氮的环境下，微生物还原 N2O 的能力有限。
因此，利用 N2OR 酶的性能进行农业或生物修复应用是相当有意义的，这需要对该酶及其反应过程有一个详细的了解。除了[4Cu:2S]CuZ 簇，它还含有混合价的双铜电子转移中心 CuA，这使其成为目前已知最复杂的含铜酶。
各种真核生物和原核生物酶在涉及氧运输、电子转移或氧化还原催化的过程中都会使用过渡金属铜，但其巨大的细胞毒性、对铁硫簇代谢的不利影响以及产生活性氧的倾向性，使得细胞内必须进行严格的平衡和调节。
N2O 还原剂通过完全在细胞质外组装 CuA 和 CuZ 来规避与细胞内铜有关的风险，尽管 apo-N2OR 已经以折叠状态通过 Tat 途径被输出。
然而，这种策略导致了新的复杂情况，特别是包括在周质中没有还原当量和高能化合物，如核苷三磷酸酯。I 族 N2O还 原催化剂的共同结构包括两个核苷酸结合结构域（NosF）和两个跨膜结构域（NosY）。一些细菌输出体进一步与附属蛋白相互作用，以建立复杂的运输系统，NosD 蛋白被认为是与 NosFY 一起发挥这种作用。
由于 NosDFY 的实际货物分子尚未被确定，不能排除 CuZ 成熟所需的周质硫源。为了了解 N2OR 成熟的分子基础，这项研究制作并表征了 NosDFY 复合物，并通过冷冻电子显微镜（cryo-EM）研究了它与 NosL 和 N2OR 的相互作用，揭示了由细胞质中 ATP 水解驱动的周质酶铜位点的顺序组装线。
2022 年 7 月 27 日，#德国弗莱堡大学# 生物物化学研究所所长奥利弗·艾因斯（ Oliver Einsle）与美国范·安德尔（Van Andel）研究所首席研究员杜娟合作，在 Nature 发表其最新论文，题为《一氧化二氮还原酶的组装机制中的分子相互作用》（Molecular interplay of an assembly machinery for nitrous oxide reductase）[1]。该工作详细地解析了 N2OR 酶的三维结构和组装机理。
戳链接查看详情：https://t.cn/A6S2BNPV
无味无毒的气体一氧化二氮（N2O，nitrous oxide）可以通过生物和非生物两类过程形成，这导致大气中 N2O 浓度每年稳定增加 0.2-0.3 %。一氧化二氮是一种消耗臭氧的物质；它的全球变暖潜力超过了二氧化碳的 300 倍，因此已经被认为是 21 世纪最关键的人为排放物。
微生物可以将 N2O 转化为 N2，这是反硝化过程的最后一步，这一反应完全由一氧化二氮还原酶（N2OR 酶）催化。大气中 N2O 释放和不断积累的一个主要因素是，在高流量氮的环境下，微生物还原 N2O 的能力有限。
因此，利用 N2OR 酶的性能进行农业或生物修复应用是相当有意义的，这需要对该酶及其反应过程有一个详细的了解。除了[4Cu:2S]CuZ 簇，它还含有混合价的双铜电子转移中心 CuA，这使其成为目前已知最复杂的含铜酶。
各种真核生物和原核生物酶在涉及氧运输、电子转移或氧化还原催化的过程中都会使用过渡金属铜，但其巨大的细胞毒性、对铁硫簇代谢的不利影响以及产生活性氧的倾向性，使得细胞内必须进行严格的平衡和调节。
N2O 还原剂通过完全在细胞质外组装 CuA 和 CuZ 来规避与细胞内铜有关的风险，尽管 apo-N2OR 已经以折叠状态通过 Tat 途径被输出。
然而，这种策略导致了新的复杂情况，特别是包括在周质中没有还原当量和高能化合物，如核苷三磷酸酯。I 族 N2O还 原催化剂的共同结构包括两个核苷酸结合结构域（NosF）和两个跨膜结构域（NosY）。一些细菌输出体进一步与附属蛋白相互作用，以建立复杂的运输系统，NosD 蛋白被认为是与 NosFY 一起发挥这种作用。
由于 NosDFY 的实际货物分子尚未被确定，不能排除 CuZ 成熟所需的周质硫源。为了了解 N2OR 成熟的分子基础，这项研究制作并表征了 NosDFY 复合物，并通过冷冻电子显微镜（cryo-EM）研究了它与 NosL 和 N2OR 的相互作用，揭示了由细胞质中 ATP 水解驱动的周质酶铜位点的顺序组装线。
2022 年 7 月 27 日，#德国弗莱堡大学# 生物物化学研究所所长奥利弗·艾因斯（ Oliver Einsle）与美国范·安德尔（Van Andel）研究所首席研究员杜娟合作，在 Nature 发表其最新论文，题为《一氧化二氮还原酶的组装机制中的分子相互作用》（Molecular interplay of an assembly machinery for nitrous oxide reductase）[1]。该工作详细地解析了 N2OR 酶的三维结构和组装机理。
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BNCT | 了解硼中子俘获疗法的设备及步骤
BNCT 是整合性的癌症治疗方法，患者会先被施以非放射性硼化合物治疗癌细胞，接着以中子束照射。光束本身没有破坏性，但是可激发硼释放高能带电粒子，可以杀死癌细胞。这项疗法的优势在于特别针对癌细胞，且对周遭组织造成的伤害小。
且在局部复发及末期头颈部肿瘤、黑色素瘤和胶质母细胞瘤的治疗上已经证明有效且安全，在某些情况下，对于在其他治疗方式均无效的复发性头颈部癌症，仍具有治愈性。
BNCT 是整合性的癌症治疗方法，患者会先被施以非放射性硼化合物治疗癌细胞，接着以中子束照射。光束本身没有破坏性，但是可激发硼释放高能带电粒子，可以杀死癌细胞。这项疗法的优势在于特别针对癌细胞，且对周遭组织造成的伤害小。
且在局部复发及末期头颈部肿瘤、黑色素瘤和胶质母细胞瘤的治疗上已经证明有效且安全，在某些情况下，对于在其他治疗方式均无效的复发性头颈部癌症，仍具有治愈性。
ATP（三磷酸腺苷）分子是由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团组成的核苷酸，其分子结构如图.在ATP分子中，相邻的两个磷酸基团间以酸酐键或磷酸酯键相结合，该键水解时释放的能量较多（大于21kJ/mol），一般称为高能磷酸键。通常用“～”表示。含有高能磷酸键的化合物我们也称为高能磷酸化合物。在体内所有高能磷酸化合物中，以ATP末端的高能磷酸键最为重要，其水解时释放的能量可高达30.6kJ/mol。
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