一种基于功能性伴侣蛋白的融合蛋白及其电化学应用制造技术

本发明专利技术属于酶工程和电化学交叉技术领域，公开了一种基于功能性伴侣蛋白的融合蛋白及其电化学应用，具体公开了一种融合蛋白，包括功能性伴侣蛋白和NOx氧化酶。本发明专利技术提供一种包括NOx氧化酶和功能性伴侣蛋白组成的融合蛋白，功能性伴侣蛋白作为NOx氧化酶和电极之间的电子传递介体，且其氧化还原电势较低，据此实现酶和电极之间的低电势下的直接电子转移过程。本发明专利技术通过电化学‑酶偶联法实现辅因子FAD/FADH2的循环氧化再生(电化学法)和底物NADH的高效、可控、持续性氧化(酶法)，为为多酶级联用于高附加值化学品的制备合成提供基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酶工程和电化学交叉，具体涉及一种基于功能性伴侣蛋白的融合蛋白及其电化学应用。

技术介绍

1、氧化还原酶是一类催化氧化还原反应的酶，主要通过将电子从一个分子(供体)转移到另一个分子(受体)来实现其生物学功能。氧化还原酶在许多生物过程中发挥着关键作用，包括细胞呼吸、光合作用、解毒作用，以及其他与代谢和能量转换相关的生化反应。根据其氧化还原电位特性，酶催化的氧化还原反应可应用于生物燃料电池、酶反应器以及酶生物传感器中。在这些装置中，氧化还原酶的辅因子/辅酶通过电子介体或者直接电极进行电子交换来实现氧化还原再生，对应的转移过程分别定义为间接电子转移(met)过程和直接电子转移(det)过程。酶与电极表面之间的电子转移机制可通过marcus电荷转移理论来解释。该理论指出，氧化还原反应的电子转移速率取决于反应的吉布斯自由能变化(即电位差)、氧化还原中心间的距离以及重组能。理论上，蛋白质内电子转移的最大有效距离为当这些条件均有利时，酶与电极之间可实现直接电子转移(det)过程。

2、然而，实现氧化还原酶的直接电化学面临诸多障碍。首先，酶与裸露的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种融合蛋白，包括功能性伴侣蛋白和NOx氧化酶。

2.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述功能性伴侣蛋白为含铁卟啉功能单元及其他具有电子转移特性的蛋白质；和/或，所述NOx氧化酶包括能在底物NAD(P)H和氧气下发生氧化反应的酶类。

3.根据权利要求2所述的融合蛋白，其特征在于，所述功能性伴侣蛋白包括血红素b、血红素b562、细胞色素c、细胞色素P450含铁卟啉结构单元的任意变体形式中的至少一种；和/或，所述NOx氧化酶具有FAD或FMN辅因子单元，包括肠膜明串珠菌来源的LmNOx、变形链球菌来源的SmNOx、贝利维乳酸菌来源的LbNOx、旧金山乳杆...

【技术特征摘要】

1.一种融合蛋白，包括功能性伴侣蛋白和nox氧化酶。

2.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述功能性伴侣蛋白为含铁卟啉功能单元及其他具有电子转移特性的蛋白质；和/或，所述nox氧化酶包括能在底物nad(p)h和氧气下发生氧化反应的酶类。

3.根据权利要求2所述的融合蛋白，其特征在于，所述功能性伴侣蛋白包括血红素b、血红素b562、细胞色素c、细胞色素p450含铁卟啉结构单元的任意变体形式中的至少一种；和/或，所述nox氧化酶具有fad或fmn辅因子单元，包括肠膜明串珠菌来源的lmnox、变形链球菌来源的smnox、贝利维乳酸菌来源的lbnox、旧金山乳杆菌来源的lsnox等及其他同族来源中至少一种。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的融合蛋白，其特征在于，所述功能性伴侣蛋白位于所述nox氧化酶n端或者c端；和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯梦杰，袁静，高加力，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：