一种基于电化学联合酶偶联法制备NAD+的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电化学联合酶偶联法制备NAD+的方法；本发明专利技术借助于计算机辅助设计改造获得受氧气分子影响较小的NOx氧化酶突变体及其相关生物材料，并基于NOx氧化酶提供了一种基于电化学‑酶偶联法实现氧化态辅酶NAD(P)+的高效可持续合成方法；鉴于NOx氧化酶是一种强烈依赖于氧气分子和辅因子参与质子传递才能完成催化反应的酶类，本发明专利技术首先利用电化学的电极电势简单可控的优点氧化NAD(P)H，同时基于NOx氧化酶突变体对氧气参与反应路径进行进一步优化，使得在完成整个催化过程中，可以避免氧气参与带来的诸多影响，在再生FAD辅因子的同时，也能实现氧化态NAD(P)+的高效可持续合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物酶工程，具体涉及一种基于电化学联合酶偶联法制备nad+的方法。

技术介绍

1、烟酰胺类化合物(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸nadh/nad+及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸nadph/nadp+)是生物代谢过程中最常见的氧化还原辅酶之一，它们在所有生物体内作为重要的电子受体或者供体，推动生物合成与分解代谢反应，对维持胞内氧化还原动态平衡起着决定性作用。由于其在机体内具有重要的生理意义，常常与物质代谢、能量代谢、抗细胞衰老、抗氧化以及一些疾病如神经退行性疾病、糖尿病和癌症的发生密切相关，这也使得它们成为潜在的生物标志物。

2、在生物合成过程中，氧化还原酶是目前工业中应用最广泛的催化剂之一，而几乎所有这类酶都需要辅酶参与电荷传递，包括nad+/nadp+，才能实现催化反应，但因辅酶价格昂贵，大大限制了氧化还原酶的工业应用，因此亟需开发高效经济可行的辅酶再生系统。

3、近年来，研究者们开发了各种方法实现此类辅酶的再生。首先化学法，该方法常通过加入无机盐如nabh4或添加过渡金属配合物如ru、ir及rh催化剂等实现辅酶再生，但这些外源物本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种NOx氧化酶突变体，所述NOx氧化酶突变体选自如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列在第40位、第42位中的至少一个氨基酸处的突变；优选地，如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列在第40位突变为色氨酸；如SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列在第42位突变为甘氨酸或丙氨酸；优选地，所述NOx氧化酶突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3或SEQID NO:4所示。

2.与权利要求1所述的NOx氧化酶突变体相关的生物材料，所述生物材料为下述任一种：

3.一种酶电极，所述酶电极包含NOx氧化酶、偶联剂、基底电极。

4....

【技术特征摘要】

1.一种nox氧化酶突变体，所述nox氧化酶突变体选自如seq id no:1所示的氨基酸序列在第40位、第42位中的至少一个氨基酸处的突变；优选地，如seq id no:1所示的氨基酸序列在第40位突变为色氨酸；如seq id no:1所示的氨基酸序列在第42位突变为甘氨酸或丙氨酸；优选地，所述nox氧化酶突变体的氨基酸序列如seq id no:2、seq id no:3或seqid no:4所示。

2.与权利要求1所述的nox氧化酶突变体相关的生物材料，所述生物材料为下述任一种：

3.一种酶电极，所述酶电极包含nox氧化酶、偶联剂、基底电极。

4.根据权利要求3所述的酶电极，其特征在于，所述基底电极包括玻碳电极、碳布电极、碳纸电极、泡沫镍电极或泡沫铜电极；优选地，所述偶联剂包括壳聚糖、萘酚、戊二醛、聚乙烯亚胺和/或聚二烯二甲基氯化铵。

5.根据权利要求3所述的酶电极，其特征在于，所述nox氧化酶包括野生型nox氧化酶或nox氧化酶突变体，所述nox氧化酶突变体包括权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯梦杰，袁静，高加力，杨世和，
申请(专利权)人：深圳湾实验室，
类型：发明
国别省市：