1、中国科学 B辑：化学2009 年 第39卷 第7期：607619中国科学杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS关键词Wood-Ljungdahl 通路甲酸脱氢酶钻铁硫蛋白乙酰辅酶A合成酶CO脱氢酶金属组学：Wood-Ljungdahl通路中的金属蛋白/金属酶*朱小飞,谭相石复旦大学 化学系；生物医学研究院，上每200433* 通讯作者 ,E-mail: 收稿日期：2008-10-26;接受日期：2008-11-24摘要本文概述了厌氧微生物的 Wood-Ljungdahl通路及通路中的一组金属蛋白/金属酶，主要介绍该通路的来源、过程及通路中的四种金属蛋白/金属酶：甲酸脱氢酶、钻铁硫蛋
2、白、乙酰辅酶 A合成酶和CO脱氢酶.甲酸脱氢酶催化CO2和甲酸的 可逆氧化还原，是CO2转化为甲酸进而转化为甲基四氢叶酸的关键金属酶 ；钻铁硫 蛋白是该通路中的甲基转换器，接受甲基四氢叶酸的甲基之后再传递给乙酰辅酶A合成酶；CO脱氢酶催化CO2与CO之间的可逆氧化还原；乙酰辅酶A合成酶通过浓 缩甲基、CO和辅酶A而催化乙酰辅酶A的合成.本文重点对这四种金属蛋白/金属 酶的结构、性质、功能及催化机理的研究进展进行了综述.608?194-2014 China Academic Jcumal Electronic Publishing Htmse- All rights reserved, http
3、:w.inki.nel1引言乙酰辅酶A是物质和能量代谢的重要物质，在 体内能源物质代谢中是一个枢纽性的物质.在需氧生物体内普遍存在的代谢途径三竣酸循环中 ，乙酰 辅酶A是重要的中间彳t谢产物之一 1 ；而厌氧微生物 则可以通过逆三竣酸循环(the reverse tricarboxylicacid cycle)、3-羟基丙酸循环(3-hydroxy-propionate cyclic)或 Wood-Ljungdahl通路转化环境中的 CO 2 为细胞内碳源进而合成乙酰辅酶A2,3. 一些厌氧微生物如产乙酸菌、产甲烷菌等主要通过Wood- Ljungdahl 通路，依靠CO/CO 2和H2为碳源
4、和能源， 合成乙酰辅酶A ,进行物质和能量代谢.Wood-Ljungdahl通路广泛存在于厌氧细菌和古 细菌中，用于合成代谢和分解代谢.该通路过程见图 1,首先，二氧化碳在氢质子的参与下由甲酸脱氢酶 (Formate dehydrogenase,以下简称 FDH)催化还原为甲酸；随后，甲酸在甲酰四氢叶酸合成酶(Formyltetrahydrofolate synthetase)、甲酰四氢叶酸环水解酶 (Formyltetrahydrofolate cyclohydrolase)、亚甲基四氢 叶酸脱氢酶(Methylenetetrahydrofolate dehydrogenase) 亚甲基四氢
5、叶酸还原酶(Methylenetetrahydrofolate reductase)这四种酶的逐一催化下转变得到甲基四氢叶酸(CH3-H4F);甲基四氢叶酸在甲 基转移酶(methyltransferas,以下简称MeTr) 的催 化下将其甲基转移给钻铁硫蛋白(corrinoid ironsulfur protein,以下简称CoFeSP),形成甲基钻铁硫 蛋白(CH 3-CoFeSP); CH 3-CoFeSP再将其甲基转移 给乙酰辅酶 A 合成酶(acetyl-CoA synthase,以下简 称ACS)形成甲基乙酰辅酶 A (CH 3-ACS). CO脱氢 酶(Carbon monoxi
6、de dehydrogenase,以下简称 CODH) 还原一分子的CO 2产生CO.在乙酰辅酶A合成 酶的催化下由CH 3-ACS的甲基与CO和辅酶A朱小飞等：金属组学： Wood-Ljungdahl通路中的金属蛋白/金属酶609?1994-20II4 Chi ria Academic Jcumal Ekulronit Publishing House. All rights reserved. htt|图1乙酰辅酶A合成通路（Wood-Ljungdahl通路）FDH,甲酸脱氢酶；H 4F,四氢叶酸；CoFeSP,钻铁硫蛋白；MeTr,甲基转移酶；ACS/CODH, 乙酰辅酶 A合成酶 心0
7、脱氢酶；CoA,辅酶A.本图修改自文献4（CoA）合成乙酰辅酶A,从而完成整个合成通路4.在 Wood-Ljungdahl通路中，有四种金属蛋白/金 属酶处于通路中的关键环节，分别起着非常重要的作用.它们分别是甲酸脱氢酶（FDH）、钻铁硫蛋白（CoFeSP CO脱氢酶（CODH）以及乙酰辅酶A合 成酶（ACS）. FDH 是一类具有催化甲酸氧化为二氧 化碳功能的酶5.该酶存在于多种生命形式中，在甲 基营养酵母和细菌中，它对C1化合物如甲醇的分解 代谢起着非常关键的作用6;而在原核生物中，它对 厌氧代谢有着更为重要的作用7. CoFeSP在乙酰辅 酶A通路中是承上启下的甲基转换器，它首先在甲 基
8、转移酶催化下接受甲基四氢叶酸的甲基，然后将甲基再转移给ACS. ACS催化乙酰辅酶A的合成, CODH催化二氧化碳和一氧化碳的可逆氧化还原 ， 这两种催化反应对维持地球生态平衡具有重大意义 . 具有ACS和CODH的自养微生物能快速氧化 CO （2x109 L - molS1）,它们每年从低大气层中消耗掉 108吨CO,帮助维持环境中CO处于较低浓度.最近 几年，全世界都在关注地球环境温度逐年升高的问 题，即由CO2浓度升高引起的全球变暖 .含ACS/ CODH的微生物同样能快速还原CO2,用以合成乙酰辅酶A.研究这种生物固碳分子机理，可为环境保 护工程提供理论依据和思路.ACS和CODH发现
9、于 极端条件下（高温60 C120C,无氧）自养微生物 （仅靠CO/CO2和H2为碳源和能源）.这些自养细菌 （如产乙酸菌和产甲烷菌）是生命起源树理论的一个 支根，因此研究该酶的分子机理对探索在无氧高温 的原始地球上生命的起源也有着重大意义2.2甲酸脱氢酶（FDH）2.1 含铝甲酸脱氢酶甲酸是一种广泛存在于几乎所有生命形式中的代谢产物，在大多数情况下它的产生与消耗都与甲 酸脱氢酶有关813.在厌氧环境中，甲酸脱氢酶广泛 存在于厌氧细菌如产甲烷的古细菌和梭状芽胞杆菌 中，此外它还存在于多种在厌氧条件下生长的兼性 肠道细菌中如大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌，沙雷氏菌属和变形杆菌等.它能够催化甲酸和二氧化
10、碳的可 逆氧化还原反应如反应式（1）：CO2 +2H+ +2e- YZZ1994-20II4 Chine! AcadmiK1： JcumaishirLE HtJustiL All jrighix r点旌hltp1/witvwilTIsj!朱小飞等：金属组学： Wood-Ljungdahl通路中的金属蛋白/金属酶G3的一个分子量为33.9 kDa的亚基（CfsB）,两个亚基紧 密的结合在一起，呈假双重对称（pseudo-twofold symmetry）,其金属中心包括一个类咕咻辅因子和F&S4铁硫簇.CfsB只有一个结构域，呈（3 ）8筒 状构象；而CfsA 包含三个结构域，Fe 4s4铁硫簇
11、 就结合在N端结构域（氨基酸残基158）上，中间结 构域（氨基酸残基59316）也呈（3加筒状构象，它和 C-端结构域（氨基酸残基334441）通过一个富含脯氨 酸的连接片段（18个氨基酸残基）来连接（图6）,该连 接片段在催化过程中起了非常重要的作用.614?1994-2014 ChinalournaJ r l-ectrtmiiiHtJiiNdL All rights r5sijrv4tL图6 CfsA 亚基的结构模型N端结构域（氨基酸残基 158）,绿色；中间结构域（氨基酸残基 59316）,红色；连接片段（Linker）,紫色；C端结构域（氨基酸残基 334441）,青色CoFeSPCh
12、的金属中心包括一个类咕咻辅因子和 Fe4s4铁硫簇.类咕咻辅因子与 CfsB 以及CfsA 的C端结构域结合，Fe4s4铁硫簇与蛋白CfsA 亚 基的N端结构域结合.类咕咻辅因子是一个与维生 素B12类似的咕咻环（图7）,中心钻原子除了与环上 四个N原子配位以外，还有两个开放的配位位点.Fe4s4铁硫簇是一个标准的 Fe4s4立方烷结构，它 与CfsA的第一个氨基酸Pro-59相距17 ?.以最 近的铁钻之间的距离计算，铁硫簇与类咕咻辅因子 相距约有52 ?之多.Dobbek教授等提出了一个卡通模型来描述整 个催化过程.他们认为CfsA亚基C端结构域在催 化过程中可以移动，移动通过柔性的连接片
13、段（氨基 酸残基317333）来控制.该结构域的移动使得 CoFesFCh、ACsch的活性位点和承载甲基转移酶的甲图7 CoFesP Ch的类咕啾辅因子及其周围氨基酸残基基四氢叶酸能够进行必要的相互作用 ，从而实现乙 酰辅酶A的合成，而且C端结构域的构象变化可以 有效的保护钻的两个开放配位位点34.4 CO脱氢酶（CODH）和乙酰辅酶A合成酶 （ACs）CO脱氢酶的功能是催化一氧化碳和二氧化碳可 逆氧化还原反应（反应式（4）:CO2+2H+ +2e- YZZ（ CO +H2O （4）来源于厌氧微生物的 CO脱氢酶主要分为两种 类型：一种是单功能 CO脱氢酶（CODH）,另一种是 CO脱氢酶和
14、乙酰辅酶A合成酶的双功能复合酶（ACs/CODH）.除了这两种以外，来源于厌氧产甲烷 菌的乙酰辅酶A脱竣酶（ACDs）也具有催化一氧化 碳和二氧化碳可逆氧化还原反应的功能35.4.1 CO 脱氢酶（CODH）厌氧含馍铁 CO脱氢酶（CODH）发现于产甲 烷、产乙酸、产氢等厌氧微生物中，包才Rhodos-pirillum rubrum、Carboxydothermus hydrogenoformans 以及 Moorella thermoacetica 等.?194-20I来源于厌氧菌 Rhodospirillum rubrum （以下简称 为 CODH Rr）、Carboxydothermus
15、 hydrogenoformans （以下简称为 CODH Ch）以及 Moorella thermoace- tica（以下简称为CODH Mt）中的同源 传二聚体部分 是目前研究的最多的 CO脱氢酶，它们的晶体结构 在20012007年间被相继报道3641.这三者都是由两 个3亚基组成的二聚体（图8）,每个亚基的分子量图8 CODH Mt也二聚体的晶体结构模型 (pdb id: 1oao)在6070 kDa之间.每个生二聚体包含5个金属活性中心，分属于 3种不同类型.其中每个亚基包括一个B-和 C-Cluster(金属活T中心),而单独的一个 D-Cluster 处在两个3亚基的交界面处.
16、B-和D-Cluster都是F&S4金属簇，分别与四个半胱氨酸残基的硫原子 配位.C-Cluster (图 9)是一个由Fe 3s4和Ni Fe 两个亚结构组成的活性中心，Fe 3s4亚结构分别与三 个半胱氨酸残基的硫原子配位，同时通过三个硫桥” 与NiFe亚结构配位；NiFe亚结构部分的独 特馍和铁是两个开放的结合位点，在催化过程中起 着非常重要的作用4246.CH 70)、CHi (C350)J C J A m bin (C355JCH：EIC CH(016) jHN-cCHj(H2S3)图90亚基的活性中心 C-cluster (CODH Mt)的结构模型五个金属中心在蛋白结构中呈V字型
17、排列(图10),从左到右分别是 C-B-D-B -C相邻的金属 中心之间的距离约为 11 ?,它们之间存在一个电子 的传递通路.在催化过程中，催化底物一氧化碳或二图10 CODH 金属中心的排列及电子转移模型图氧化碳在C-Cluster进行可逆氧化还原；同时，B-和 D-Cluster的功能是电子的传递.此外，在蛋白结构 中存在一个质子通道网，C-Cluster和外部环境中的质 子供体和受体通过该通道网进行质子的交换.该质子通道网由4个His以及一个Lys和一个Asn组 成36,43.光谱数据表明：C-Cluster存在四种不同氧化态 (Cox, Cred1, C int和Cred2产氧化态C
18、ox的还原电势 高于-200 mV,低于-200 mV, C ox将得到一个电子还 原为 Cred1. CO 与在 Cred1状态时的C-Cluster进行 反应，而CO 2则在Cred2状态下反应.Lindahl 等4245通过 ESR 、M?ssbauer 和 ENDOR等谱学手段对C-Cluster的四种不同氧化 态(Cox, Cred1 , Cint和Cred2)进行了详细研究，并在此 基础上提出了一个反应机理.图11中，中间体I(Cred1态卜II和出都可以获得光谱数据的支持，对于 中间体IV (Cred2态)，目前还存在一些争议.Cred2是从 Cred1接受两个电子还原而来，但这
19、两个电子在 C-Cluster上的分布现在还不确定，为了表示方便，在该机理中以“用”来作为 Cred2态时C-Cluster的 电子状态表示符号.事实上正是由于两个电子储存 位置的不确定，Ced2态中馍的价态目前也还没有定论.COI Ni * -O(H)-Fe? 1| 、-(N POHO卜卢IMF Fe2 |)， lNii+OI O Fe?+IVCOz+2HHI图11 Lindahl 反应机理示意图朱小飞等：金属组学： Wood-Ljungdahl通路中的金属蛋白/金属酶2007 年,Dobbek 等41 建立了 Carboxydothermus hydrogenoformans的CODH 在
20、大肠杆菌中的表达 系统，同时他们得到了该重组酶在三种氧化状态下 的晶体结构.根据这些结构信息，他们也提出了 CODHch发生CO氧化和CO2还原的反应机理（图12）. 该机理假设反应经过了一个CO与Ni2+结合并与亚铁上的羟基反应的过渡态，然后生成一个金属竣酸盐中间体，即与底物CO 2结合的中间体.该中间体 能够稳定存在，并被成功分离和结晶.Dobbek等提出的机理以晶体结构为依据，合理 的解释了 CODH的催化反应过程，但是关于C-cluster 的Cred2态电子分布的问题依然没有解决，因此在他 提出的机理中仍以 “肝来作为Cred2态时C-Cluster 电子状态的表示符号.4.2 双功
21、能复合酶乙酰辅酶A合成酶/CO脱氢酶（ACS/CODH）来源于产乙酸菌Moorella thermoacetica （以前称为 Clostridium thermoaceticum ）的乙酰辅酶 A 合 成酶/CO脱氢酶（以下简称为ACS/CODH Mt ）是目前 研究的最广泛、最深入的双功能金属酶之一，它催化两种生物有机金属反应，包才CO2的可逆还原反应 （4）和乙酰辅酶A的合成：CO2 +2H+ +2e- YZZ CO +H2O （4）3+CO + CoA + CH 3 - Co3 FeSP YZ手 _ _1 + _ CH3 - C（O） -SCoA + Co FeSP（5）ACS/COD
22、H Mt的晶体结构已在 2002和2003年 分别被报道38,39.该酶ACS/CODH Mt是由四个亚基 组成（/2也），分子量是310 kDa.两个3亚基紧密靠 在分子白中心，两个a亚基分布在两个 3亚基的两 侧（图13）. 3亚基承担CODH的功能；“亚基具有乙 酰辅酶A合成（ACS）的功能.ACS/CODH Mt的 初曲 及其a亚基已分别被克隆，并在大肠杆菌中表达47. 这两种重组酶在 NiCl2中培养以后都显示了合成乙 酰辅酶A的催化活性.ACS/CODH Mt的晶体结构呈现两种a亚基构象， 即张开型和闭合型（图14）.张开型“亚基的金属活性 中心（A-cluster）由一个Fe 4
23、s4立方烷与一个双核馍部 分组成（图15）.其中，Fe4S4立方烷通过一个半胱氨酸 残基与近端馍（Ni proximal,简称为Ni p）桥连，该近 端馍同时通过另外两个半胱氨酸残基与第二个馍离 子（Ni distal,简称为Ni d）桥连.Ni d构成平面四方形配 位，而Nip由这三个桥半胱氨酸残基配位.近端馍乎皿）s-c/_l分法-乩仙父一、ip-/,、,.口./N（Hm）JI.MilNE：图12 CODH ch的反应机理Cred1; 过渡态，CO与Ni 2+结合并与Fe2+上的OH基团反应； 稳定的金属竣酸盐中间体；Cred2.本图修改自文献41Nip是可以移动的.在催化循环过程中Ni
24、p可以被环 境中的其他金属离子如Zn、Cu等取代，使蛋白失图13 ACS/CODH Mt的晶体结构模型(pdb id: 1oao )a亚基，红色；。亚基，青色(a) Closed Open图14a亚基的两种构象(a)闭合型；(b)张开型图15a亚基的金属活性中心A-cluster(a)张开型的 A-cluster; (b)闭合型的 A-cluster去乙酰辅酶A合成功能；同时，a亚基的构象也发 生了变化，成为闭合性.Drennan 和 Ragsdale 等 38 2002 年在 Science 上首次报道了 ACS/CODH Mt的晶体结构.在他们报 道的晶体结构中，两个“亚基均为闭合型，其金
25、属活 性中心A-cluster与Fe 4s4立方烷相连的近端金属 是铜而不是馍,据此，他们认为铜是A-cluster的功 能组成部分.但后来的研究证明，在“亚基中，靠近 Fe4s4立方烷的近端金属只有为馍时蛋白才有活性 . 该馍可被铜或锌所取代，但都使该酶丧失活性48,49.乙酰辅酶A合成酶分子含有一个疏水腔通道网(图16),该分子通道网是目前已知金属酶中最复杂的 分子通道网之一，它也为该酶分子的催化分子机制 研究增加了许多困难.Lindahl等通过一系列定点基 因突变截堵 A-cluster和C-cluster两个金属活性中 心之间的分子通道，分别研究这些突变体以CO/CO2为底物时的乙酰辅
26、酶A合成活性.研究发现,此分子通道网的功能是转运CO 50. CO 2在3亚基的活性中心(C-cluster)被还原产生CO,产物CO 通 过此分子通道传递到a亚基催化活性中心(A-cluster), 在那里CO作为合成乙酰辅酶A的一种底物被消耗 掉.CO在分子通道中的传递通过 a亚基构象改变来 调控，在张开型构象中，A-cluster和C-cluster之间 的通道被堵塞，处于闭合构象时，通道打开.图16 ACS/CODH mt的分子通道网绿色标记部分即为分子通道网一系列截堵此分子通道的突变体A578C、 L215F、A219F, F70W 以及N101Q 等的设计实 验结果表明50,51:
27、 CO和CO 2进出这一分子通道网 的关口是 3 3亚基交界面处.CO在乙酰辅酶A的 合成中有两条通路：一是CO在结合A-cluster之前 进入ACS/CODH并通过通道网进行迁移；另外CO 还可以通过溶剂直接与 A-cluster进行Z合.在单独 克隆表达的a单体中，残余在a中的分子通道网已 失去传递CO 的功能，CO 通过溶剂扩散进入 A-cluster活性中心.重组表达的a亚基前体(Apo- a subunit),活性中 心只含有Fe 4s4部分.馍活化过的 “亚基与野生 型ACS/CODH中的a亚基一样表现出典型的催化 活性、光谱性质等.最近的研究发现52, a亚基的前 体是一个单体
28、，而用馍活化以后，a亚基将会寡聚， 形成二聚体、四聚体甚至更高分子量的多聚物.616-2014 China Academ】噌 House. All rights restrYud. hltpwijiel朱小飞等：金属组学： Wood-Ljungdahl通路中的金属蛋白/金属酶“亚基前体用 cu（ n/Zn（ n）和Co（ n）离子 处理时，没有观察到寡聚现象的发生，但如果用 Pt（n）和Pd（ n）离子处理,立即就能观察到寡聚现 象.二聚体包括两种类型“亚基，其中一种有催化活性，另外一种仅作为蛋白结构骨架存在.更高分子 量的多聚体以类似的组成存在.可见，馍与 A-cluster的结合诱导了 a
29、亚基的构型变化（转变为 张开型），从而促进了聚集的发生.在实验证据的基础上，Lindahl等53推断了该乙 酰辅酶A合成酶的催化动力学模型，用来描述该反 应的催化机理（图17）;使用快速反应动力学手段5355 首次测定了该催化反应机理中的各分步反应动力学 常数（平衡常数和速率常数）,包括甲基转移、CO插 入、乙酰基向CoA的转移以及乙酰辅酶A的合成四 个步骤.图17 Lindahl提出的乙酰辅酶 A 合成酶催化反应机理模型图关于ACS的催化反应机理目前还存在一些争 议.Ragsdale等38也提出了另一个 ACS催化机理. 争议的焦点主要集中在Ni p1+-CO是不是活性中间态；机理过程中有没
30、有 Ni 0存在？ Lindahl等认为在 该催化过程中Ni p的氧化还原是一个两电子机理；而Ragsdale等则认为催化过程中存在一个Ni p1+-CO的过渡态，因此是一个单电子机理.最近，Ragsdale 通过脉冲跟踪实验找到一些新证据，对其提出的催 化机理进彳T了修正，称为乙酰辅酶A合成的随机机 理 （random mechanism of acetyl-CoA synthesis）56.该 机理认为，在乙酰辅酶A的合成过程中，CO和甲基 作为第一个底物与酶随机进行结合，CoA是最后一个 结合底物.当然，由于Ni p的电子价态变化过程至今 尚不清楚，因此，在他提出的机理中同时列出了单电
31、子和两电子过程，具体见图18.PCO P图18 Ragsdale 等提出的乙酰辅酶 A 合成酶催化反应机理模型图（a）基于两电子机理；（b）基于单电子机理4.3 乙酰辅酶 A脱竣酶（ACDS）大量厌氧微生物拥有一个独特的有机金属酶催 化机制，涉及到多种不同种类与金属结合的含碳化 合物.该催化机制可用于直接合成乙酸和（或）断裂乙 酸的碳碳键.在地球环境中，每年大约有109吨甲烷 是由微生物产生的，其中约三分之二都是由产甲烷 菌断裂乙酸生成，而乙酰基碳碳键的断裂就是由乙 酰辅酶A脱竣酶（ACDS）催化完成的脱竣反应（反应式 （6）：CH3 C（O）-SCoA + H4SPTYZZCCH3-H4SP
32、T + CO + CoASH（6）ACDS是一个由多个亚基组成的巨大复合体蛋 白，这大大阻碍了人们对它的结构和性质研究.目前,人们对它的了解大部分都来自于Grahame教授和他的合作者57对来自于Methanosarcina thermophila的乙酰辅酶A脱竣酶（ACDS）的研究结果.乙酰辅酶A脱竣酶是一个由多种酶组成的聚 合体，包含5个亚基（8 % % 6和）5860,其中3 亚基具有乙酰辅酶 A合成酶（ACS）的功能，a亚基 具有CO脱氢酶（CODH）的功能，丫和8亚基为 CoFeSP, 亚基不含任何金属中心，而且功能未知. ACDS的 3亚基与ACS/CODH 的a亚基具有高 度的同
33、源性，但比后者少了一个30 kDa的N端结 构域.有趣地是，这个缺少的30 kDa 结构域在 ACS/CODH中正是与 3亚基直接连接的部分.这 恰恰说明在ACDS 中，”和3亚基处于不同的蛋 白-蛋白交界面处.同时，连接ACS/CODH 两个亚 基通路的大部分定位于该结构域中 ，这也暗示着 ACDS的通道定位于不同的结构域中 ，也有可能 ACDS根本就不存在通道.ACDS的四级结构据推测可能是 （”3285但 目前还没有定论.Grahame在1999年61使用扫描透 射电子显微镜再现了该酶 （3 ）2部分的26 ?分辨率 结构.该110 ?四聚体球形结构表明：结构中存在含 四个开口的内部空腔
34、，该空腔有可能是 e亚基与两 个3亚基桥连的位置.（3）2部分已经有4 ?分辨率 的结构报道62.ACDS是由ACS/CODH, CoFeSP 等多种酶组 成的复合体，所有这些酶的金属中心在 ACDS中都 能找到.与CODH 有所不同的是，ACDS 含 C-cluster的亚基包含有两个额外的Fe 4s4铁硫簇，分别命名为E-和F-clusters.这些金属中心可能发 生氧化还原反应，提供电子传递功能.如果B-和 D-clusters保留它们在C-cluster和外部还原介质之 间传递电子的功能，那么E-和F-clusters可能是在 ACDS中用来连接其他活性位点的 .基于对ACDS 金属中心光谱TIe质的研究 ，目前认为这些中心与来 自ACS/CODH 的金属中心并没有什么不同；另外， 在与ACS/CODH相关的催化机理中，除了在每一步 的催化过程中，CoFeSP的同源物 丫延基可能都与 a 3亚基结合以外，目前也没有发现两者有明显区别.5展望Wood-Ljungdahl通路中各金属酶的研究对探索 在无氧高温的原始地球上生命的起源、对研究地球生 态和微生物生态平衡等具有重大意义.目前，人们对 通路中各金属酶的结构、功能和机理已有较系统的研 究，但是本领域中仍然存在有趣而棘手的问题有待 于解决，如A-Cl
