酶促反應(yīng)循環(huán)煙酰胺型輔酶研究進(jìn)展

鄭遠(yuǎn)迪 惠秀娟

煙酰胺型輔酶作為最為常見的一種輔酶，參與到多種生物體的氧化還原反應(yīng)中。在體外酶反應(yīng)的過程中，輔酶的需求量很高，為了節(jié)省成本，輔酶循環(huán)路徑成為了眾多研究的焦點，本文選取近年來在這方面的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)。

1 介紹

輔酶是一種可以與酶蛋白松散結(jié)合的有機(jī)小分子，對于促進(jìn)特定酶反應(yīng)的過程有十分重要的意義。輔酶Ⅰ煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD）與輔酶Ⅱ煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADP）均為重要的核苷酸類輔酶。煙酰胺型輔酶NAD（P）H作為氧化劑或還原劑直接參與到含有氧化還原酶的酶促反應(yīng)中，加快了反應(yīng)速率。

但煙酰胺型輔酶NAD（P）H價格昂貴，輔酶成本往往大于產(chǎn)物收益，因此如何將輔酶進(jìn)行循環(huán)利用是十分重要的課題。NAD+和NADP+為氧化態(tài)， NADH、NADPH為還原態(tài)， 煙酰胺性輔酶循環(huán)再生的基本原理為氧化態(tài)輔酶和還原態(tài)輔酶通過加氫或脫氫的氧化還原反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化。

輔酶循環(huán)研究目前有酶法，電化學(xué)法，光化學(xué)法等多種方法。根據(jù)分離難易程度，反應(yīng)動力學(xué)以及反應(yīng)成本等多方面考慮，在反應(yīng)體系中構(gòu)建多酶催化從而實現(xiàn)輔酶循環(huán)再生的方法最為經(jīng)濟(jì)實惠。

2 煙酰胺型輔酶循環(huán)

2.1 NAD+與NADH循環(huán)

NAD+參與的氧化還原反應(yīng)中，起到電子和氫傳遞作用的主要是分子中的煙酰胺單核苷酸（NMN），可結(jié)合的酶種類較多，研究意義重大。

Francesco G. Mutti，等人在通過雙酶氫借用級聯(lián)將醇轉(zhuǎn)化為對映體純的胺的實驗中， 選擇了一種高度對映選擇性催化氫化的伯和仲醇，只需要兩個生物催化劑，即ADH和胺脫氫酶（AmDH）。……