Definiciones electroquímicas de la sensibilidad al O2 y la inactivación oxidativa en hidrogenasas

Se describe una nueva estrategia para comparar, cuantitativamente, la capacidad de las hidrogenasas para tolerar la exposición al O2 y a condiciones oxidantes anóxicas. Utilizando voltametría de película de proteína, se han medido las sensibilidades inherentes a estos desafíos (potenciales termodinámicos y tasas de reacciones) para enzimas de una variedad de microorganismos mesofílicos. En ausencia de O2, todas las hidrogenasas sufren inactivación reversible a varios potenciales superiores al del par redox H+/H2, y las actividades de oxidación de H2 se limitan así a "ventanas de potencial" características. Las reacciones con O2 varían considerablemente; la hidrogenasa FeFe de Desulfovibrio desulfuricans ATCC 7757, un anaerobio, es dañada irreversible por O2, sobreviviendo solo si se expone a O2 en el estado oxidado anóxicamente (lo que proporciona protección). En contraste, la hidrogenasa NiFe unida a membranas del aeróbico Ralstonia eutropha reacciona reversiblemente con O2 incluso durante la rotación y continúa catalizando la oxidación de H2 en presencia de O2.