Nitrogenase is een van de weinige biologische systemen waarvan bekend is dat ze de sterke drievoudige stikstof-stikstofbinding verbreken, waardoor vaste stikstof de biosfeer kan binnendringen. Bij biologische stikstoffixatie reduceert stikstofgas distikstof tot ammoniak, samen met de ontwikkeling van waterstof. Hoewel de biochemie van dit proces al tientallen jaren wordt bestudeerd, is de ontdekking van de productie van koolwaterstoffen door stikstofase pas onlangs gerapporteerd.

Hier verduidelijken de auteurs de details van de enzymatische reacties die ten grondslag liggen aan de productie van koolwaterstoffen door stikstofase. Het team toont aan dat het enzym, naast de eerder gekarakteriseerde rol van stikstofase bij het omzetten van stikstof in ammoniak, ook koolwaterstoffen met een korte keten en waterstof kan genereren door de reductie van water en protonen. Mechanistische experimenten onthulden dat dezelfde actieve FeMoco-plaats die de N2-reductie katalyseert ook de vorming van koolwaterstoffen medieert, wat suggereert dat deze twee processen nauw met elkaar verbonden zijn.

Dit werk benadrukt de veelzijdigheid van stikstofase en biedt inzicht in de fundamentele chemie die ten grondslag ligt aan de substraatpromiscuïteit van het enzym. De bevindingen vergroten ons begrip van de mogelijkheden van stikstofase en dragen bij aan de ontwikkeling van nieuwe strategieën voor de productie van koolwaterstoffen en stikstoffixatie in industriële en agrarische omgevingen.