葡萄糖脱氢酶 | 9028-53-9

• 物质功能分类: 食品添加剂 - 酶制剂
• 分子结构分类: 氧化还原酶 - 作用于CH-OH供体组 - 以NAD+或NADP+为受体
• 中文名称: 葡萄糖脱氢酶
• 英文名称: glucose 1-dehydrogenase [NAD(P)+]
• 英文别名: D-glucose dehydrogenase (NAD(P)+)；hexose phosphate dehydrogenase；beta-D-glucose:NAD(P)+ 1-oxidoreductase；glucose 1-dehydrogenase；glucose dehydrogenase 103
• CAS: 9028-53-9

安全信息

• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S26,S36
• 危险类别码：
  R36/37/38
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  35079090

制备方法与用途

生物催化剂——葡萄糖脱氢酶

葡萄糖脱氢酶是一种催化葡萄糖氧化反应的生物催化剂，在常温下为白色无定形粉末，主要存在于细胞质和线粒体中。其功能是将葡萄糖分解成二氧化碳和水，同时释放出大量能量。这一过程对于维持生命至关重要，为细胞提供了生存和活动所需的能源。

α-半乳糖苷酶催化α-半乳糖苷键的水解，能够将饲料及豆制食品中的抗营养因子α-半乳糖苷类转化分解，改善其营养价值。此外，该酶在制药、增稠剂处理和造纸工业中也有一定的应用。 热稳定性：在40℃至90℃下放置1小时后基本未见活力损失。 米氏常数：葡萄糖为0.8×10⁻²mol/L；NAD为1.5×10⁻⁴mol/L；NADP为4.3 ×10⁻⁵mol/L 最适温度：85℃ pH稳定性：在5-10的范围内较为稳定。 最适pH：9.5 底物专一性：只对D-葡萄糖表现出高活性

葡萄糖脱氢酶在能量代谢中扮演着关键角色，参与糖代谢途径中的葡萄糖分解为能量的过程，为细胞提供必要的能源。在有氧条件下，该过程最终导致ATP的生成。

分子结构

葡萄糖脱氢酶的结构对于其功能至关重要。它通常由四个亚基组成，每个亚基都包含一个葡萄糖结合位点，使得葡萄糖能够与酶结合进行催化反应。此外，葡萄糖脱氢酶还含有辅酶NAD+，在反应中充当辅助催化剂。

作用机理

葡萄糖脱氢酶通过磷酸戊糖途径特异性地氧化分解葡萄糖分子生成葡萄糖酸，并伴随产生氢负离子。该酶的作用需要氧化型的辅因子NAD+或NADP+参与，电子受体迅速与产生的氢负离子结合，生成还原型辅因子NADH或NADPH，形成辅因子再生循环。

应用

葡萄糖脱氢酶（GDH）是一种已知的氧化还原酶，能够将两个电子从葡萄糖转移到氧化的辅因子。由于其底物特异性和优良的催化效率，葡萄糖脱氢酶已被广泛应用于酶基葡萄糖传感器或作为生物催化领域独特的辅因子再生器。

• 广泛用于葡萄糖分子的氧化分解生成葡萄糖酸；
• 与氧化型辅酶NAD+或NADP+作用，生成还原型辅因子NADH或NADPH；
• 与酮基还原酶、辅酶共同作用于特定类型的羰基类化合物生成光学纯度高的手性醇。

葡萄糖监测

除了常用的葡萄糖氧化酶外，葡萄糖脱氢酶也常用于葡萄糖监测。根据所用的酶不同，血糖仪主要分为葡萄糖氧化酶（GOD）血糖仪和葡萄糖脱氢酶（GDH）血糖仪两种。

• GOD对葡萄糖的特异性较高，不易受麦芽糖等其他糖类影响，但易受血中及空气中氧含量的影响；
• GDH法不需要氧气参与，不受血液中氧气浓度及空气中的氧气含量的影响。试纸开封后可长时间保存，但GDH对葡萄糖的特异性较差，可能会与麦芽糖、乳糖和半乳糖等其他糖类反应而产生测量值偏高的现象。

反应信息

• 作为试剂：
  描述：

  3-oxocyclopent-1-ene-1-carbonitrile 在 4-二甲氨基吡啶 、 葡萄糖脱氢酶 、 alcohol dehydrogenase from Rhodococcus erythropolis 、 β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 、 diethylzinc 作用下， 以 四氢呋喃 、 乙醚 、 正己烷 、 二氯甲烷 、 甲基叔丁基醚 为溶剂， 反应 24.5h， 生成 1-[(3S)-3-[(1R)-1-[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]ethoxy]cyclopenten-1-yl]ethanone
  参考文献：
  名称：

  对映选择性，生物催化还原的3-取代的环戊烯酮：在hNK-1受体拮抗剂的不对称合成中的应用。

  摘要：

  描述了一种向hNK-1受体拮抗剂（1）的会聚和对映选择性的途径，该途径使所有六个立体异构中心都具有非对映选择性，并且仅在11个步骤中产生1个，总产率为23％。通过开发3-官能化的环戊烯酮的对映选择性酶促还原和片段6和7的立体定向Pd催化的醚化偶联，可以实现该过程。

  DOI：

  10.1021/ol1030348