Промышленное сокращение N2 и CO, известное как процессы Габера-Боша и Фишера-Тропша, соответственно, требует высоких температур и давления. Хотя восстановление N2 приводит к получению биодоступного продукта аммония (NH4 +), по крайней мере два атома углерода объединяются во время превращения CO. Преобладающим продуктом реакции является этилен (этен, C2H4), бесцветный газ, который играет важную роль не только в топливе, но и в производстве пластмасс. Хотя разрыв связи N-N при азотфиксации химически довольно фундаментально отличается от образования связи C-C при восстановлении CO, ученые ранее подозревали, что нитрогеназа использует одни и те же основные механистические принципы для обеих реакций.
В предыдущей работе группа под руководством Роде и Эйнсле использовала нитрогеназу для реакции с газом CO, что привело к специфическому связыванию одной молекулы. В своем текущем исследовании, основанном на этой работе, исследователи показывают, что они газировали кристаллы этого первого состояния с помощью CO под давлением, а затем подвергали их рентгеноструктурному анализу.
Это позволило им непосредственно наблюдать, как вторая молекула CO связывает. «Полученная таким образом форма нитрогеназы с двумя молекулами CO в активном центре, вероятно, представляет собой заблокированное состояние, – объясняет Роде, – но она дает прямые ключи к разгадке механизма действия фермента."В результате команда Эйнсле теперь может обрисовать подробный механизм снижения CO с помощью нитрогеназы.