Нитрогеназа глубоководной археи выдерживает температуру 98 °C

Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Ученые из Института морской микробиологии Общества Макса Планка выделили фермент нитрогеназу из глубоководной археи Methanocaldococcus infernus, который сохраняет стабильность при температуре до 98 °C. В отличие от большинства белков, разрушающихся при такой температуре, этот фермент фиксирует азот только при высоких температурах. Полученные данные указывают на возможное сходство фермента с древним общим предком нитрогеназ.
Ключевые факты
- Нитрогеназа из Methanocaldococcus infernus начала разрушаться только при 90 °C и частично сохранялась при 98 °C.
- Фермент производит аммиак только при высоких температурах и не активен при комнатной температуре.
- Нитрогеназа сочетает черты молибденовой, ванадиевой и железной форм, что указывает на возможное сходство с общим предком нитрогеназ.
- Methanocaldococcus infernus обитает в вулканических морских средах, где температура гидротермальных флюидов может превышать точку кипения воды.
Устойчивость к экстремальной температуре
Выделенная нитрогеназа из Methanocaldococcus infernus сохраняла стабильность при температурах, разрушающих большинство белков. Белок начинал разрушаться только при 90 °C, а часть его оставалась неповрежденной даже при 98 °C. Первый автор исследования Невена Маслач сравнила устойчивость фермента с яичным белком, сваренным в горячей воде, отметив, что большинство белков быстро разрушаются в таких условиях. Фермент не активен при комнатной температуре и производит аммиак только при высоких температурах.
Эволюционное значение
Нитрогеназа из Methanocaldococcus infernus сочетает черты молибденовой, ванадиевой и железной форм фермента. Тристан Вагнер, возглавляющий лабораторию в Институте морской микробиологии Общества Макса Планка, предположил, что этот тип нитрогеназы может быть похож на общего предка нитрогеназ. Экстремальная стабильность фермента позволила исследователям изучить состояния нитрогеназы, которые обычно трудно зафиксировать.