Nat. Commun.：acetyl-CoA合成酶的Ni催化反应机理

本文研究了乙酰辅酶a合成酶（ACS）的Ni催化反应机理，旨在开发新的CO2/CO利用方法。ACS是一种含镍酶，能将CO2/CO转化为细胞能量来源，但其机理研究因相互矛盾的假设和缺乏对生物有机金属中间体的表征而受阻。作者通过功能模型系统，成功支持了ACS的多种有机金属中间体，包括Ni(methyl)(CO)物种，并揭示了催化反应的关键步骤：甲基化、羰基化和硫解。研究提供了对ACS机理的直接认识，包括CO分子与Ni中心的结合促进迁移插入、顺磁性和反磁性Ni中间体的参与、NiII(acetyl)(thiolate)物种的单电子氧化驱动快速还原消除，以及甲基和CO基团与Ni中心随机结合的可行性。