血红素氧化酶广泛存在于各种真核生物和细菌中,它能够催化降解血红素,产生一氧化碳,胆绿素和游离的Fe²⁺。1绿脓假单胞菌中的PigA是一种典型的血红素氧化酶,它通过接收血红素输运蛋白PhuS传递的血红素来完成降解。一直以来PigA被认为能够独立完成血红素的降解,然而最近发现Phu S也同样具备血红素降解能力,2而且PigA独自完成血红素降解的效率极低。这说明绿脓假单胞菌中血红素的降解比原先预想的复杂。PigA既然具备典型血红素氧化酶的结构,为什么却只有很低的降解效率,它是如何与PhuS协作完成血红素的降解的,目前仍不清楚。本文中,我们采用ONIOM方法对PigA催化降解血红素的机理进行了计算。计算结果表明,PigA降解血红素到中间产物verdoheme的效率极低,但是能够高效的将verdoheme降解最终产物胆绿素。而这一反应历程是由于PigA相对其它血红素氧化酶具有更加紧凑的血红素结合口袋结构所决定的。