碳酸酐酶在碳酸鈣礦化中的多重作用

　　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。

　　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(guò)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(kāi)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(guò)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(guò)程中所觀察到的酶活性損失。