近日，EON体育4程奇教授的國際團隊在催化領域TOP期刊《ACS Catalysis》上發表了題為

《An alternative proposal for the reaction mechanism of light-dependent protochlorophyllide oxidoreductase》的研究論文🙌🏽。該團隊第一作者是葡萄牙Porto大學的Pedro Silva博士，程奇教授為共同通訊作者。

該文在LPOR蛋白三維晶體結構（2019，Nature 574，722-725）的基礎上🎒，進一步模擬和闡述了Pchlide底物分子與還原酶蛋白LPOR在光驅動下如何快速被催化成光合作用所必需的葉綠素分子的化學機理👖。簡要來講，該研究通過量子化學計算清楚地發現了一種具有極高的活化能的運轉機製，該機製是從關鍵的Tyr189到基底的激發態電子轉移開始的🏫：這一過程顯著增加了Tyr189的酸度，從而立即將其質子（通過中間的水分子）轉移到基底C18。Tyr189處留下的電子空穴由嚴格保守的Cys222釋放的電子填充，來自NADPH的氫化物同時轉移，當多余的電子返回Cys222時，反應結束↘️。這一機製似乎與現有的實驗數據一致💪🏼，並將最後的質子化步驟重新解釋為質子轉移到活性位點本身📮，目的是使其再生以進行新一輪催化。

程奇博士長期致力於氧化還原酶🤹‍♀️，特別是生物固氮還原酶復合體（N2ase）的研究，並在國際上首次提出了光驅動固氮酶存在的可能性。該ACS Catalysis論文研究為進一步探索新型固氮酶的設計提供了重要基礎。迄今為止🧑🏼‍🎓ℹ️，生物固氮局限於原核生物來源的固氮酶，怕氧、怕胺🧜🏻‍♀️💭、ATP依賴性較慢、低效等因素造成了生物固氮利用和研究的艱難，希望在不久的將來該研究領域能獨辟蹊徑，從催化酶學角度擺脫相關局限，發現或設計出高效光驅動的新型固氮酶🥵。

《ACS Catalysis》2021年影響因子/JCR分區：13.084/Q1，是美國化學會的旗艦期刊🌜，主要刊登催化化學領域高水平的研究成果，屬於化學學科Top期刊與中科院1區期刊。

研究工作得到了禾騎士研究院（www.heqishi.com）和科技部2019YFA0904701項目支持🧑🏼‍🎓。