Wood-Ljungdahl omsetningsvei

Wood-Ljungdahl-omsetningsveien i reduktiv retning blir brukt til anaerob autotrof karbonassimilasjon og bevaring av energi. Navn etter den amerikanske biokjemikeren Harland Goff Wood (1907-1991)  og Lars G Ljungdahl.

Ett CO₂-molekyl blir redusert til CO som bindes til et nikkelradikal på det aktive sete i karbonmonoksid dehydrogenase. Ett CO₂-molekyl blir redusert til et metylradikal bundet til tetrahydropterin koenzym. Karbonyl- og metyl-gruppen blir kombinert i enzymet acetyl-CoA syntase til acetyl-CoA

Karbondioksid blir redusert til karbonmonoksid (CO) katalysert av enzymet karbonmonoksid dehydrogenase som man også finner hos karboksidotrofe bakterier. CO₂ blir også redusert til maursyre (format, HCOOH, HCOO^-) eller til en formyl-gruppe, videre til en metyl-gruppe som sammen med koenzym-A og CO danner acetyl-CoA, katalysert av acetyl-CoA syntase som danner et bifunksjonelt enzym sammen med karbonmonoksid dehydrogenase. Formylgruppen inngår i tetrahydrofolat som C1-bærer, katalysert av N₁₀-formyl-H₄folat syntetase hvor format omsettes i en ATP-avhengig kondensering med tatrahydrofolat (H₄-folat) og danner N₁₀-formyl-H₄folat

HCOOH + ATP + H₄folat ⇌ N₁₀-HCO-H₄folat + ADP + P_i (uorganisk fosfat)

N₁₀-formyl-H₄folat + H⁺ ⇌ N₅,N₁₀-metenyl-H₄folat + H₂O

Reaksjonsvei: tetrahydrofolat + HCOO^- → N₁₀-formyl-tetrahydrofolat →N₅,N₁₀-metenyl-tetrahydrofolat→ N₅,N₁₀-metylen-tetrahydrofolat → (6S)-N₅-metyl-tetrahydrofolat

Folat (vitamin B₉) deltar I reaksjoner som overfører enkarbonforbindelser i form av formyl- eller metyl-,  katalysert av metyltransferaser. 

I revers oksidativ retning deltar den sammen med enzymene acetat kinase og fosfotransacetylase i omdanning av acetat til acetyl-CoA. For eksempel sulfatreduserende bakterier som oksiderer acetat (CH₃COO⁻) til CO₂ med sulfat (SO₄²⁻) som elektronakseptor og blir redusert til sulfid (HS^-)

SO₄²⁻ + CH₃COO⁻ + 2H⁺ ⇌ HS⁻ + 2CO₂ + 2H₂0

Firmicuter, grønne ikke-svovelbakterier (chlorolexi) og delta-proteobakterier kan fiksere CO og CO₂ via reduktiv acetyl-CoA veien . Koble sammen to enkarbonforbindelser og lage et organisk molekyl med to karbonatomer var en av de tidligste formene for metabolisme på Jorden.

Transisjonsmetaller inngår i intermediater  i reaksjonen(CH₃-Co, CH₃-Ni, Ni-CO, acetyl-Ni).

Tilbake til hovedside