基于双酶偶联法合成尿苷二磷酸葡萄糖醛酸的研究

作者：何丽丽; 窦文芳^*; 吕海超; 薛欣欣; 张文; 江南

来源：生物技术进展, 2021, 11(03): 393-402.

DOI：10.19586/j.2095-2341.2021.0007

• UDP-葡萄糖醛酸
• UDP-葡萄糖
• 双酶偶联

尿苷二磷酸(uridine diphosphate, UDP)-葡萄糖醛酸是细胞内重要的糖基供体,参与多种代谢途径,也是体外进行糖基化反应的重要糖基供体,但其价格昂贵、工艺复杂,限制了其大量使用,无法满足生产需求。基于此,利用双酶偶联法氧化UDP-葡萄糖生成UDP-葡萄糖醛酸,并研究反应产物的合成情况。以UDP-葡萄糖为底物、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)为辅因子,利用化脓性链球菌Streptococcus pyogenes源的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶(UDP-glucose dehydrogenase, UGD)、猪源的乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH),双酶偶联催化合成UDP-葡萄糖醛酸,并通过高效液相色谱、质谱及核磁共振氢谱对反应产物进行检测,确定产物的结构及产物的生成量。结果表明,利用双酶偶联法氧化UDP-葡萄糖所得到的产物为UDP-葡萄糖醛酸。在UGD的作用下,氧化UDP-葡萄糖生成UDP-葡萄糖醛酸,同时辅因子NAD+在LDH的作用下实现循环再生,减少高能产物辅酶还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide, NADH)对反应的反馈抑制作用,产物的生成率约为60.17%。研究提高了产物UDP-葡萄糖醛酸产物生成量,为后续工业化制备提供了新思路。

• 单位
  江南大学