O pêndulo molecular transporta prótons para permitir a rápida produção de hidrogênio em enzimas

Quase todos os processos metabólicos requerem prótons, átomos de hidrogênio carregados positivamente. Embora sejam abundantes no fluido celular, os biocatalisadores envolvidos dependem de mecanismos para capturar prótons com eficiência e transportá-los.

Adicionar às fontes preferidas Journal of the American Chemical Society (2026). Quase todos os processos metabólicos requerem prótons, átomos de hidrogênio com carga positiva.

Estas chamadas hidrogenases são tão eficientes que um biocatalisador pode capturar quase 10.000 prótons por segundo. Jifu Duan, primeiro autor do estudo atual.

A equipe que trabalhou com Duan e o professor Thomas Happe conseguiu demonstrar que a ligação do zinco e de outros íons metálicos bloqueia aminoácidos específicos, ou seja, duas histidinas na superfície das [FeFe]-hidrogenases. Quando os pesquisadores substituíram uma dessas histidinas por outro aminoácido, o biocatalisador permaneceu altamente ativo, mas tornou-se insensível ao zinco.

Usando vários métodos, cristalografia de proteínas, testes de produção de hidrogênio, eletroquímica e simulações moleculares, a equipe conseguiu demonstrar que uma dessas duas histidinas forma uma espécie de pêndulo. No entanto, os resultados também são importantes para a compreensão do metabolismo do H₂ nos organismos vivos, que desempenha um papel importante em muitos ecossistemas.

Jifu Duan et al, Um mecanismo de transporte de prótons semelhante a um pêndulo mediado por histidina é necessário para a alta atividade catalítica de [FeFe]-hidrogenases, Journal of the American Chemical Society (2026).

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