中文名 葡萄糖異構(gòu)酶 

外文名 glucose isomerase

 別 名 D-木糖異構(gòu)酶

 簡(jiǎn)    稱(chēng) GI 

應(yīng)    用 生產(chǎn)高果糖漿

葡萄糖異構(gòu)酶(glucose isomerase , GI)，又稱(chēng)D-木糖異構(gòu)酶(D-xy lose isomerase)。1957 年最早在嗜水假單胞菌中發(fā)現(xiàn)其活性，后來(lái)有近百種細(xì)菌和放線(xiàn)菌被鑒定為產(chǎn)GI 的菌株 [1]  ，其來(lái)源非常廣泛，細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌等微生物以及植物和動(dòng)物細(xì)胞中均有存在。

GI 是一種胞內(nèi)酶，參與對(duì)進(jìn)入體內(nèi)的木糖的利用，其最適的天然底物為D-木糖 [2]  。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，其在胞外可以將D-葡萄糖轉(zhuǎn)化為D-果糖。應(yīng)用這種酶可以使葡萄糖漿中90% 以上的糖分轉(zhuǎn)化為果精， 使甜度大大提高，從此，GI 被大量應(yīng)用于高果糖漿( high fructose syrup，HFS) 工業(yè)生產(chǎn)中。 [3] 

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)編輯

雖然不同種屬來(lái)源的GI 的一級(jí)結(jié)構(gòu)有一定的差異，但在空間結(jié)構(gòu)上具有相似性。GIase 都是非糖蛋白，一般以四聚體或二聚體形式存在。其亞基單體分子質(zhì)量為19 ～ 52 kD。四聚體亞基之間都以非共價(jià)鍵相結(jié)合，無(wú)二硫鍵，二聚體之間的結(jié)合力強(qiáng)于二聚體內(nèi)的亞基間結(jié)合力，亞基單體間符合222點(diǎn)群對(duì)稱(chēng)分布，每個(gè)亞基單體分兩個(gè)結(jié)構(gòu)域 [4]  。N端的主結(jié)構(gòu)域 由8 股α β 螺旋折疊結(jié)構(gòu)圍成具有催化作用的“催化口袋”，內(nèi)層由8 條平行的β 折疊片構(gòu)成，外層由8 股與β 折疊片交替相鄰的α 螺旋構(gòu)成，α 螺旋的肽鏈走向與β 折疊片成反平行，活性中心則位于β 折疊的近C 端口部。C 端的小結(jié)構(gòu)域：由幾段α 螺旋無(wú)規(guī)則卷曲成一個(gè)遠(yuǎn)離N 端的不規(guī)則環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)域參與亞基間的相互作用及活性中心的構(gòu)建。

四聚體葡萄異構(gòu)酶有4 個(gè)活性中心，呈口袋狀，活性中心位于亞基催化域β 桶的近C 端口部。每個(gè)活性中心由2 個(gè)相鄰亞基構(gòu)成，包含2 個(gè)二價(jià)金屬離子結(jié)合位點(diǎn)，以及與底物結(jié)合和催化過(guò)程相關(guān)的保守殘基。湖北博元