半胱氨酸脱硫酶IscS是一种高度保守的主酶，可启动硫转移到多种受体蛋白。IscS以5’-磷酸吡哆醛（PLP）依赖性方式将L-半胱氨酸降解为L-丙氨酸和硫原子。在这个反应中，IscS的保守Lys残基与PLP形成Schiff碱（共价键相互作用）至关重要。最近积累的基因组信息表明，古菌和嗜热细菌中的一些IscS同源物缺乏这种不变的赖氨酸。在这里，我们报道了两种同源半胱氨酸脱硫酶的晶体结构，即来自Aquifex aeolicus的经典Aa IscS1和缺乏Aa IscS2的不变Lys。在大肠杆菌中过度生产Aa IscS1/Aa IscS2，并通过热处理和多个柱层析纯化，然后结晶。Aa IscS1的结构在2.00℃下测定（Rcryst=19.4%和Rfree=22.0%），Aa IscS2在2.55℃下测定了（Rcrys=21.8%和Rfree=27.0%）。活性部位残基的整体结构和方向非常相似。在Aa IscS1中，PLP加合物通过与不变Lys形成醛亚胺席夫碱而锚定在Aa IscS1的催化囊中。而在Aa IscS2中，由于催化Lys被Leu取代，因此在活性囊中未发现PLP。或者，从未知小分子获得的电子密度位于Aa IscS2的催化位点。这种电子密度的形状与PLP完全不同。根据λ=1.7μ时收集的数据计算得出的Bijvoet差分图与活性位中观察到的电子密度重叠；这个未知的小分子可能含有铁原子等金属。此外，ICP-MS分析表明，分离的Aa IscS2在溶液状态下含有铁原子。最近，我们获得了实验证据，证明非规范的Aa IscS2能够与Aa Isc U形成二元络合物，这是组装新生Fe-S簇的支架。基于结构/生物化学结果，将讨论两种半胱氨酸脱硫酶的可能生理功能。
