提高黄嘌呤氧化酶稳定性的方法

背景

黄嘌呤氧化酶/脱氢酶广泛存在于植物(小麦、豌豆苗、拟南芥等)、动物(牛奶、小鼠乳腺及肝脏等)及微生物(节杆菌、链霉菌、光合细菌等)中，是一种含钼、无机硫化物、非血红素铁的黄素酶，能够催化次黄嘌呤、黄嘌呤生成尿酸，直接调控着体内尿酸水平的高低，是体内嘌呤代谢的关键酶。黄嘌呤氧化酶作为一种重要的代谢调控酶，在医学诊断及工业应用中具有远大前景，但游离酶较差的稳定性直接影响其应用。

相关研究

国内外关于黄嘌呤氧化酶稳定性的研究主要集中于改变溶液环境提高其稳定性，对固定化方法的研究较少。张玉然等用修饰的琼脂糖介质及大孔阴离子交换树脂固定化黄嘌呤氧化酶，发现以谷氨酸为连接臂的琼脂糖介质(Sepharose-Glu)固定化效果最佳，酶活回收率达到15.5％^[1]。陈国南等研究以黄嘌呤氧化酶修饰的电加热碳糊电极，发现电极的电化学发光强度与次黄嘌呤的浓度呈线性关系，另外，不同于一般的温敏电极，该电极的温度是可控的^[2]。Dan Shan 等将黄嘌呤氧化酶固定在由锂皂石纳米颗粒构成的玻碳电极上进行电化学研究，所制备的固定化酶不仅保留其生物活性，而且显示良好的电化学性能^[3]。

进展

专利 CN105543208A 提供一种磁性壳聚糖微球固定化黄嘌呤氧化酶的制备方法，该方法利用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性颗粒，并以Fe3O4磁性颗粒为磁核通过乳化交联法制备磁性壳聚糖微球，用环氧氯丙烷对磁性壳聚糖微球表面进行活化，用于黄嘌呤氧化酶的固定化研究。该方法得到的固定化酶不仅保留其高效的生物活性，还具有良好的稳定性和重复利用性，而且方法本身具有操作简单，条件易于控制等优点。

参考文献

[1] 张玉然,辛瑜,杨海麟,等.黄嘌呤氧化酶酶学性质及共价交联固定化[J].食品与生物技术学报, 2014,33(1):6.
doi:10.3969/j.issn.1673-1689.2014.01.003.

[2] Electrochemiluminescent Biosensor for Hypoxanthine Based on the Electrically Heated Carbon Paste Electrode Modified with Xanthine Oxidase. doi:10.1021/ac702471r

[3] Xanthine oxidase/laponite nanoparticles immobilized on glassy carbon electrode: Direct electron transfer and multielectrocatalysis. doi:10.1016/j.bios.2009.05.009