一种基于电化学联合酶偶联法制备NAD+的方法与流程
技术特征:
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所述的nox氧化酶突变体;所述野生型nox氧化酶包括产水型nox氧化酶,优选为lmnox。
6.权利要求3~5任一项所述酶电极的制备方法,包括以下步骤:将偶联剂、nox氧化酶混合均匀形成复合溶液,将复合溶液置于基底电极表面,形成酶电极。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述复合溶液中偶联剂的终浓度为0.1~0.5%(w/v);优选地,所述复合溶液中nox氧化酶的终浓度为5~25mg/ml。
8.一种酶电化学反应器,所述酶电化学反应器采用三电极体系,以权利要求3~5任一项所述的酶电极为工作电极;优选地,所述酶电化学反应器中包括电解池、电解质溶液;所述电解质溶液包括底物、电子中介体。
9.根据权利要求8所述的酶电化学反应器,其特征在于,所述电子介体包括二茂铁甲酸fcca或其衍生物、萘醌类或其衍生物、甲苯胺蓝tbo和/或血红素;优选地,所述底物包括nad(p)h;
10.一种制备nad(p)+的方法,具体为采用权利要求8或9所述的电化学反应器进行反应制备nad(p)+。
技术总结
本发明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。
技术研发人员:侯梦杰,袁静,高加力,杨世和
受保护的技术使用者:深圳湾实验室
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
技术研发人员:侯梦杰,袁静,高加力,杨世和
技术所有人:深圳湾实验室
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