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，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，同时释放出大量的能量。这个过程是维持生命所必需的，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，可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，改善其营养成分。此外，该酶在制药、增稠剂处理和造纸工业也有一定应用。
热稳定性：40℃-90℃间放置1 h,基本未见活力损失。
米氏常数：0.8×10-2mol/L (Glucose)；1.5×10-4mol/L（NAD）4.3 ×10-5mol/L（NADP）
最适温度：85℃
pH稳定性：5-10
最适pH：9.5
底物专一性：只对D-葡萄糖表现高活性

葡萄糖脱氢酶在能量代谢中扮演着关键的角色。它参与糖代谢途径，将葡萄糖分解为能量，为维持生命活动提供动力。在有氧条件下，这个过程最终导致ATP的生成，为细胞提供了必要的能源。 葡萄糖脱氢酶的结构是其功能的关键。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。这种结构使得葡萄糖能够与酶结合，从而进行催化反应。此外，葡萄糖脱氢酶的结构还包含辅酶，如辅酶NAD+，它在反应中充当辅助催化剂。

葡萄糖脱氢酶的蛋白三级结构 葡萄糖脱氢酶是通过磷酸戊糖途径，特异性的氧化分解葡萄糖分子生成葡萄糖酸，同时伴随氢负离子的产生。该酶的作用还需要氧化型辅酶NAD+或NADP+的参与，电子受体NAD+或NADP+迅速与产生的氢负离子结合，生成还原型辅酶NADH或NADPH，形成辅因子再生循环。 葡萄糖脱氢酶（GDH）是一种众所周知的氧化还原酶，它将两个电子从葡萄糖转移到氧化的辅因子，由于其底物的特异性和生成还原辅助因子的优良催化效率，GDH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。葡萄糖脱氢酶可广泛应用于葡萄糖分子氧化分解生成葡萄糖酸；与氧化型辅酶NAD+或NADP+作用，生成还原型辅酶NADH或NADPH；与酮基还原酶、辅酶共同作用于特定型羰基类化合物生成光学纯度高的手性醇。 葡萄糖脱氢酶生产分为天然微生物发酵与基因工程重组表达两条路线，传统方式通过假单胞菌、芽孢杆菌液体发酵培养，菌体破碎后经硫酸铵沉淀、层析分离得到粗酶；主流工艺是将 GDH 基因构建表达载体，转入大肠杆菌、毕赤酵母工程菌进行诱导表达，再经过细胞裂解、盐析、离子交换、凝胶过滤纯化获得高纯酶粉，根据使用需求还可进一步完成酶分子定向突变或载体固定化处理。 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。根据酶的不同，血糖仪又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，不会与麦芽糖等其他糖类反应，但易受血中及空气中氧含量的影响。GDH法不需要氧的参与，不受血氧浓度及空气中氧气含量的影响，试纸开封后可以长时间保存，但葡萄糖脱氢酶的特异性较差，除与葡萄糖反应外，还可与麦芽糖、乳糖、半乳糖等其他糖类反应而产生测量值偏高的现象。