甲烷直接催化氧化制甲醇是甲烷單加氧酶最基本的催化反應，在自然界已發(fā)現(xiàn)的天然酶中，只有甲烷單加氧酶具有這一催化功能。目前，被公認的反應機制是甲烷單加氧酶中的羥基化酶(MMOH)、還原酶(MMOR)和調(diào)節(jié)蛋白B (MMOB)必須協(xié)同作用，才能活化甲烷和分子氧，將一個氧原子插入到甲烷的C--H鍵中生成甲醇，因此甲烷單加氧酶是包含三個組分的酶系。和其它氧化還原酶一樣，為了活化分子氧，在反應中還需要輔酶NADH作為電子給體，還原酶能從NADH接受電子，將其傳遞給羥基化酶:而調(diào)節(jié)蛋白B則在還原酶和羥基化酶之間的電子傳遞過程中起促進作用，提高甲烷單加氧酶的催化活性。這一反應機制，已被來源于不同菌株的甲烷單加氧酶的催化化學研究所證實。
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