Ni-Fe一氧化碳脫氫酶（carbon monoxide dehydrogenases, CODHs）是幾乎擴散受限的生物催化劑，可氧化CO。然而，它們對O₂的敏感性是工業(yè)應(yīng)用的主要缺點?；诖?，韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)學(xué)院（UNIST）Yong Hwan Kim和韓國首爾國立大學(xué)Hyung Ho Lee（共同通訊作者）等人報道了具有高O₂敏感性（ChCODH-II）的快速CODH和具有較低O₂敏感性（ChCODH-IV）的較慢CODH（Ch，Carboxydothermushydroformans）的結(jié)構(gòu)。

在文中，作者使用基于Ni-Fe CODHs的蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)的合理方法展示了ChCODH-II的底物隧道修飾，這導(dǎo)致酶在CO氧化生成CO₂期間對O₂的敏感性大大降低。通過分析靠近ChCODH-II活性位點（C簇）的底物隧道，作者發(fā)現(xiàn)了Ni-Fe CODHs中底物隧道的共同瓶頸，其中包括參與Wood-Ljungdahl途徑的乙酰-CoA合酶-CODH復(fù)合物。

通過突變和動力學(xué)實驗表明，在近大氣條件下，重新設(shè)計的 ChCODH-II變體相對于ChCODH-II野生型（WT）的O₂敏感性降低了約100倍，同時保持了出色的催化性能。此外，即使在大氣O₂條件下，工程化酶也能完全去除實際工業(yè)煙氣中的CO，有力地表明了在工業(yè)領(lǐng)域作為CO去除生物催化劑的應(yīng)用潛力。

O₂-tolerant CO dehydrogenase via tunnel redesign for the removal of CO from industrial flue gas. Nat. Catal., 2022, DOI: 10.1038/s41929-022-00834-y.

https://doi.org/10.1038/s41929-022-00834-y.