由血红素蛋白催化的
硝酸转移反应在碳-氮键的立体选择性形成方面具有广泛的潜力。然而,生产性硝烯转移与不良的硝烯前体还原之间的竞争限制了这种
生物催化方法的广泛实施。在这里,我们研究了模型血红素蛋白肌红蛋白对
叠氮化物的还原,以获得对控制关键反应中间体命运的因素的机制见解。在该系统中,反应通过拟议的硝烯中间体进行,该中间体被快速还原和质子化,得到反应性亚
铁酰胺物种,我们通过 UV/Vis 和 Mössbauer 光谱、量子力学计算和 X 射线晶体学对其进行表征。亚
铁酰胺的限速质子化以产生相应的胺是催化循环的最后一步。这些发现有助于我们了解血红素蛋白催化的
叠氮化物还原,并为未来的酶工程活动提供指导,以创造更有效的
硝酸转移酶。此外,利用
化学酶级联反应中的还原反应为取代
吡咯提供了一种潜在的实用途径。