超氧阴离子自由基从黄素蛋白NrdI传递到半乳糖氧化酶(GAO)促进GAO酶活提高的机理研究
批准号:
21978018
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
冯嵬
依托单位:
学科分类:
生物化工与合成生物工程
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯嵬
中文摘要
半乳糖氧化酶(GAO)在生物传感器、制备药物中间体和化学品有广泛应用。在GAO催化过程中,伴随着活性中心辅因子被氧化与被还原,辅因子经历由“Cu(2+)-酪氨酸自由基”配位体到“Cu(1+)-酪氨酸”配位体的循环转换,GAO展现出“有活性-无活性-有活性”的循环转换。促进(激活)该循环转换将极大地提高半乳糖氧化酶的催化活性。申请人研究组前期实验研究结果表明黄素蛋白NrdI与GAO共同催化能够极大地提高GAO活性。NrdI能够把溶解氧还原为超氧阴离子自由基。基于前期实验结果以及GAO和NrdI的特点,本项目提出超氧阴离子自由基从NrdI传递到GAO活性中心并氧化“Cu(1+)-酪氨酸”配位体为“Cu(2+)-酪氨酸自由基”配位体的研究构思,拟研究超氧阴离子自由基传递并促进GAO酶活提高机理,并研究多酶协同催化机制。期望通过实施本项目,所构建的多酶体系具工业应用潜力。
英文摘要
Galactose oxidase (GAO) has a wide applications in biopharmaceuticals, biosensors, and preparation of sugar derivatives and chemicals. During GAO catalysis, the cofactor of copper-TyrO radical experiences from being reduced to being oxidized, conferring the enzyme a cycle of active-inactive-active. Promoting the cycle can significantly enhance the activity of GAO. We have carried out experiments demonstrating that Flavoprotein NrdI can enhance the activity of GAO significantly. NrdI can reduce O2 to superoxide anion radical. Based the experimental work and the characteristic of GAO and NrdI, this project suggests the transfer of superoxide anion radical from NrdI to the active site of GAO, and oxidize “Cu(1+)-Tyr” to “Cu(2+)-TyrO”. This project will study the mechanism of superoxide anion radical transfer and the promoting the GAO activity. Furthermore, the coordination of multienzyme will be studied. The results of the project will provide basic research results that can be learned when studying other enzymes. Hopefully, the established multienzyme systems can have a potential of industrial application.
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亮氨酸拉链基序异二聚化促进的亚基剪接在 ω-转氨酶、丙氨酸脱氢酶和甲酸脱氢酶异亚基之间形成肽键
DOI:
10.3389/fbioe.2020.00686
发表时间:
2020
期刊:
Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
影响因子:
5.7
作者:
[Rong Li, Yao Chen, K. Du, Wei Feng]
通讯作者:
Wei Feng
DOI:
10.1016/j.enzmictec.2022.110144
发表时间:
2022-10
期刊:
Enzyme and microbial technology
影响因子:
3.4
作者:
[Jiaxing Wei;Lu Yang;Wei Feng]
通讯作者:
Jiaxing Wei;Lu Yang;Wei Feng
Fabrication of a Fibrous Metal-Organic Framework and Simultaneous Immobilization of Enzymes
纤维状金属有机框架的制备和酶的同时固定化
DOI:
10.1021/acsomega.0c00868
发表时间:
2020
期刊:
ACS Omega
影响因子:
4.1
作者:
[Jiang Zhengfeng, Chen Yao, Xing Menghan, Ji Peijun, Feng Wei]
通讯作者:
Feng Wei
DOI:
10.1021/acs.inorgchem.2c02926
发表时间:
2023-01
期刊:
Inorganic chemistry
影响因子:
4.6
作者:
[Jinxin Zou;Lu Q. Yang;Wei Feng]
通讯作者:
Jinxin Zou;Lu Q. Yang;Wei Feng
Coupling a recombinant oxidase to catalase through specific noncovalent interaction to improve the oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-furandicarboxylic acid
通过特异性非共价相互作用将重组氧化酶与过氧化氢酶偶联,以改善 5-羟甲基糠醛氧化为 2,5-呋喃二甲酸
DOI:
10.1016/j.enzmictec.2021.109895
发表时间:
2021-08-20
期刊:
ENZYME AND MICROBIAL TECHNOLOGY
影响因子:
3.4
作者:
[Han, Yining, Qu, Wenxin, Feng, Wei]
通讯作者:
Feng, Wei
共 10 条
纳米生物反应器内固定双酶及催化制备2,5-呋喃二甲酸的研究
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批准号:21776011
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2017
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负责人:冯嵬
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依托单位:
D-氨基酸氧化酶特异性固定及其催化研究
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批准号:21576018
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2015
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负责人:冯嵬
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依托单位:
"双酶一体"连续催化体系的建立及其研究
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批准号:21376021
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项目类别:面上项目
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资助金额:90.0万元
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批准年份:2013
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负责人:冯嵬
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依托单位:
碳纳米管促进有机相中脂肪酶催化的作用机理研究
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批准号:21076018
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项目类别:面上项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2010
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负责人:冯嵬
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依托单位:
通过新型氢膜超临界水气化反应器转化生物质制备乙醇
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批准号:20676014
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2006
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负责人:冯嵬
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依托单位:
国内基金
海外基金