自然界二氧化碳（CO₂）固定循环通常包括多个反应，这可能会降低循环的效率。

近日，中国科学院微生物研究所Yin Li报道了一个最小化的合成CO₂固定周期的设计和实验演示，该周期只包含四个反应。

文章要点

1）该循环包括丙酮酸羧化酶、草酰乙酸乙酰水解酶、乙酸辅酶A连接酶和丙酮酸合成酶，称为POAP循环。POAP循环在每一步可以将两个CO₂分子凝聚成一个草酸分子，代价是两个ATP分子和一个NAD(P)H形式的还原当量。

2）通过从嗜热氢杆菌中鉴定出一种能够有效驱动限速还原羧化步骤的铁氧还蛋白，POAP循环可以在50 °C厌氧条件下运行，达到8.0 nmol CO₂ min⁻¹ mg⁻¹ CO₂固定酶的固碳率。

这种POAP循环的设计和演示有望为研究最早生物体的CO₂固定提供一个模型。

参考文献

Lu Xiao, et al, A Minimized Synthetic Carbon Fixation Cycle, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.1c04151

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04151