NsGfo氧化还原酶属于Gfo/Idh/MocA氧化还原酶家族,该酶能够直接将核苷的核糖催化为阿拉伯糖,从而将核苷转化为阿糖核苷.这种酶的应用不仅简化了合成工艺,还大幅降低了生产成本.通过构建大肠杆菌工程菌(EscherochIacolI),可以高效表达NsGfo氧化还原酶,从而实现对阿糖系列核苷药物的高效生物合成.
在实际应用中,NsGfo氧化还原酶可以在纯酶反应体系,粗酶液反应体系或静息细胞催化反应体系中进行催化.例如,在纯酶反应体系中,辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的使用浓度为0.01mM-2mM,核苷的使用浓度为0.1mM-10mM,NsGfo氧化还原酶的使用浓度为5μg/mL-1000μg/mL.反应通常在缓冲液中进行,例如磷酸缓冲液,TrIs-HCl缓冲液,HEPES缓冲液,MES缓冲液或MOPS缓冲液.
在粗酶液反应体系中,粗酶液的制备是通过将表达NsGfo氧化还原酶的大肠杆菌工程菌进行裂解,离心后获取上清液.该体系中的反应条件与纯酶反应体系类似,但底物转化率略低,通常在55%左右.
在静息细胞催化反应体系中,核苷的使用浓度为0.1mM-20mM,反应条件为pH3.0-9.0,温度为20℃-55℃,反应时间为24小时.静息细胞为表达NsGfo氧化还原酶的大肠杆菌工程菌,该体系中的底物转化率可达60.4%.