固定化葡萄糖異構(gòu)酶廠(chǎng)家

更新時(shí)間：2023-04-10

所屬分類(lèi)：酶制劑

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簡(jiǎn)要描述：固定化葡萄糖異構(gòu)酶廠(chǎng)家
葡萄糖異構(gòu)酶（glucose isomerase , GI），又稱(chēng)木糖異構(gòu)酶，指的是能將D一木糖，D-葡萄糖，D核糖等醛糖異構(gòu)化為相應(yīng)酮糖的異構(gòu)酶。GI的來(lái)源非常廣泛，細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌等微生物以及植物和動(dòng)物細(xì)胞中均有GI的存在，它是工業(yè)上生產(chǎn)高果糖漿的關(guān)鍵酶，在高果糖漿和燃料乙醇的工業(yè)化生產(chǎn)中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。

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固定化葡萄糖異構(gòu)酶

葡萄糖異構(gòu)酶(glucose isomerase , GI)，又稱(chēng)木糖異構(gòu)酶，指的是能將D一木糖，D-葡萄糖，D核糖等醛糖異構(gòu)化為相應(yīng)酮糖的異構(gòu)酶。GI的來(lái)源非常廣泛，細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌等微生物以及植物和動(dòng)物細(xì)胞中均有GI的存在，它是工業(yè)上生產(chǎn)高果糖漿的關(guān)鍵酶，在高果糖漿和燃料乙醇的工業(yè)化生產(chǎn)中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。

物質(zhì)介紹

葡萄糖異構(gòu)酶(glucose isomerase , GI)，又稱(chēng)D-木糖異構(gòu)酶(D-xy lose isomerase)。1957 年早在嗜水假單胞菌中發(fā)現(xiàn)其活性，后來(lái)有近百種細(xì)菌和放線(xiàn)菌被鑒定為產(chǎn)GI 的菌株，其來(lái)源非常廣泛，細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌等微生物以及植物和動(dòng)物細(xì)胞中均有存在。

GI 是一種胞內(nèi)酶，參與對(duì)進(jìn)入體內(nèi)的木糖的利用，其適的天然底物為D-木糖。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，其在胞外可以將D-葡萄糖轉(zhuǎn)化為D-果糖。應(yīng)用這種酶可以使葡萄糖漿中朽% 以上的糖分轉(zhuǎn)化為果精， 使甜度大大提高，從此，GI 被大量應(yīng)用于高果糖漿( high fructose syrup，HFS) 工業(yè)生產(chǎn)中。

作用機(jī)理

GI的催化過(guò)程主要分為4個(gè)步驟：底物結(jié)合、底物開(kāi)環(huán)、氫遷移反應(yīng)（異構(gòu)化）和產(chǎn)物分子的閉環(huán)，其中氫遷移反應(yīng)被認(rèn)為是整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的限速步驟。

烯二醇中間體催化機(jī)制

此催化機(jī)制首先提出底物是以開(kāi)環(huán)方式與酶結(jié)合的。H54 作為堿性催化劑與底物C1 相互作用。底物O1 和O2 附近的水分子可能是起催化作用的酸，它使底物羰基極化從而促進(jìn)烯二醇中間體的形成。

負(fù)氫離子轉(zhuǎn)移機(jī)制

晶體學(xué)和酶動(dòng)力學(xué)的證據(jù)表明，GI 是采用金屬離子介導(dǎo)的負(fù)氫離子轉(zhuǎn)移機(jī)制。關(guān)于負(fù)氫離子轉(zhuǎn)移中間體形式有兩種看法，一種是陽(yáng)離子形式， 在異構(gòu)化過(guò)程中， Mg-2 極化底物C1 的羰基產(chǎn)生碳正離子， Mg-1 和K183 作為路易斯酸穩(wěn)定碳正離子，同時(shí)兩個(gè)金屬離子穩(wěn)定O2 的負(fù)電荷 。另一種是陰離子形式，提出與底物的O1 、O2和D257 的羧基形成氫鍵并與催化離子Mn2+配位的水分子，將質(zhì)子轉(zhuǎn)移給D257 的CO1 而自身形成OH-離子，此OH-離子奪取底物的質(zhì)子使其帶負(fù)電荷，其質(zhì)子轉(zhuǎn)移是由水分子/氫氧根離子完成的。