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碳酸酐酶在碳酸鈣礦化中的多重作用

時(shí)間:2019-12-11來源:m.162034.com

  碳酸酐酶(CA)是一種普遍存在的催化CO2可逆水合的酶,參與了CaCO3生物礦物的形成,目前被用于仿生CO2礦物的固存,然而,其在碳酸鈣(生物)礦化中的特殊作用還不清楚。

碳酸酐酶在碳酸鈣礦化中的多重作用

  在這里,我們表明鈣催化形成成礦所需的反應(yīng)性前體(即HCO3-和CO32-離子),加速亞穩(wěn)非晶碳酸鈣的沉淀及其溶液介導(dǎo)轉(zhuǎn)化為結(jié)晶方解石,它是通過一種非經(jīng)典的納米顆粒聚集機(jī)制生長(zhǎng)的,這種機(jī)制有助于CA的封閉。

  Ca+和CO32-離子促進(jìn)了Ca的部分展開和齊聚,形成了以納米碳酸鈣結(jié)晶為模板的纖維狀和片狀超分子組裝,在觀察到的構(gòu)象變化之后,鈣失去了催化活性,從而引發(fā)了一種阻止碳酸鈣礦化的機(jī)制。

  結(jié)果表明,CA在CaCO3生物礦化過程中起著多種關(guān)鍵作用,即作為一種酶和結(jié)構(gòu)蛋白,并有助于解釋原位CO2礦物固存過程中所觀察到的酶活性損失。

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