介紹
半乳糖氧化酶是一種含銅的細胞外氧化還原酶,能夠催化一系列羥基醇氧化成醛,并將氧氣還原為過氧化氫。
圖一 半乳糖氧化酶
應用
半乳糖氧化酶是碳水化合物活性酶數(shù)據(jù)庫中新建立的輔助活性(auxiliary activity,AA)AA5_2家族中的一種銅依賴性氧化酶,能夠催化多種醇(糖)的羥基氧化生成相應的醛,具有廣泛的底物特異性。它在催化糖反應中表現(xiàn)出嚴格的區(qū)域選擇性,在沒有任何復雜有機輔因子的作用下僅針對D-半乳糖分子上的C6位羥基進行氧化(圖二),基于這一特性,半乳糖氧化酶已成功應用于多個領域。在食品分析中,它可用于奶類產(chǎn)品和相關乳制品中的乳糖測定;在造紙行業(yè)中,它生成的醛衍生物可用于提高紙張的強度;在香料工業(yè)中,它催化長鏈脂肪醇生成的醛可用于香料的合成;在醫(yī)藥領域,它可用于抗HIV藥物的合成;在化學合成領域,其醛基產(chǎn)物可以進一步氧化形成羧基,這種方法在合成藥物中間體、制備新型糖類以及核苷酸等產(chǎn)品中具有廣泛的應用[1-3]。
圖二 半乳糖氧化酶的催化氧化
來源
半乳糖氧化酶最早于1959年由Cooper等從真菌Polyporus circinatus中分離出來。第一個被克隆并測序的半乳糖氧化酶基因是從Dactylium dendroides中提取的gao A基因,其長度為2043bp,編碼一個含680個氨基酸序列的蛋白質,該基因已在畢赤酵母、大腸桿菌以及其他真菌中異源表達。目前已報道的半乳糖氧化酶主要來自鐮刀菌屬,其中亞谷狀鐮刀菌是半乳糖氧化酶的主要生產(chǎn)者。此外,也有其他真菌來源半乳糖氧化酶的報道,如Magnaporthe oryzae、Neurospora tetrasperma、Colletotrichum graminicola等。關于細菌來源的半乳糖氧化酶,目前在核苷酸序列分析的基礎上已經(jīng)確定了半乳糖氧化酶是Stigmatella aurantiaca中fbf B基因的產(chǎn)物同源物,該基因編碼一種參與子實體形成的蛋白質,但是該蛋白質產(chǎn)物尚未被表征,其c DNA也尚未被檢測到[4,5]。
參考文獻
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