such as alcohol dehydrogenase, lact

such as alcohol dehydrogenase, lactate dehydrogenase and glutamatedehydrogenase[7,9,10].However,theenzymaticoxidationof NAD(P)H is not satisfactorily developed to date. The use of laccase forNAD(P)Hoxidationseemstofulfillmostofthepostulatedcriteria:(i)Laccasesaretechnicalenzymesemployedfordecolorization ordelignificationprocesses,whichcanbeproducedrecombinantly and inexpensively. (ii) Laccase, a member of the blue multicopper oxidase family, has a high specific activity for various substrates, whichcanreachuptoseveralhundredpersecond.(iii)Mostofthe investigatedredoxmediators,whichtypicallyareusedinlowconcentrations, are inexpensive, but more work needs to be done on their removal from the product. Oxygen, the second substrate of laccase, can be easily provided to a biocatalytic process, and since water is produced by its reaction no purification of a by-product is required. (iv) It should be possible to obtain high turnover numbers for the coenzyme in a biocatalytic process when considering both the reported high stability and high specific activity of laccases, and (v) based on this high stability/high activity high total turnover numbers for the enzyme (laccase) should be achievable as well. (vi) The high redox potential of laccase of up to 800mV vs. SHE allows to oxidize even redox mediators with high potentials [11,12]. The high thermodynamic driving force of oxygen reductionmakesprocessesirreversibleanddrivescoenzyme-dependent reactions toward completion [2]. The ideal mediator in these reactionsshouldbenon-toxic,cheapandefficient,withstableoxidized and reduced forms that do not inhibit the enzymatic reaction [13]. Laccase/mediator systems have been reported to be applicable for NAD+ regeneration [2,14,15]. The main advantages of such systems are high process stability, low co-substrate costs and tolerance toward co-solvents. Laccase substrates such as ABTS, Meldola’s blue, acetosyringone, syringaldehyde, caffeic acid, pcoumaric acid, vanillin, acetovanillone, 3-hydroxyanthranilic acid, 4-hydroxybenzoicacid,hydroquinone,phenolsulfonphthalein[16] have been used as mediators. Among these, acetosyringone and
syringaldehydearefastlyoxidizedbylaccaseandalsoexhibithigh NAD(P)H oxidation rates. In this work a laccase from Trametes pubescens and acetosyringone are used as an enzyme/mediator system to regenerate the oxidized coenzyme NAD(P)+ from NAD(P)H. Glucose dehydrogenase (GDH) from Bacillus sp. is here employed as the model synthesizing enzyme that uses the oxidized coenzyme NAD(P)+, which is reduced to NAD(P)H, for the oxidation of d-glucose to d-glucono-1,5-lactone. The latter spontaneously hydrolyses to dgluconic acid (Fig. 1). Glucose oxidation catalyzed by GDH is a popular model system, since it can use both NAD+ and the phosphorylatedformNADP+ [17,18].ThefullrateequationofBacillussp. GDH, which is often applied for the regeneration of both NADPH and NADH, was recently elucidated [19]. Furthermore, modeling provides guidance in converting batch to continuous conversions as recently demonstrated for lactobionic acid production [20]. Here we used modeling together with experimental approaches to obtain knowledge on enzyme and redox mediator stability under reaction conditions, as well as on the necessary activities of enzymes and minimum concentrations of redox mediator and coenzyme to design an efficient enzymatic process. Overall, we obtained detailed information on the strengths and possible limitations of the laccase/redox mediator regeneration system.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เช่นแอลกอฮอล์ dehydrogenase, lactate dehydrogenase และ glutamatedehydrogenase [7,9,10] อย่างไรก็ตาม theenzymaticoxidationof และ (P) H คือไม่ผ่านพัฒนาวันที่ ใช้ของ laccase forNAD (P) Hoxidationseemstofulfillmostofthepostulatedcriteria: (i) Laccasesaretechnicalenzymesemployedfordecolorization ordelignificationprocesses, whichcanbeproducedrecombinantly และราคาไม่แพง (ii) Laccase สมาชิกของครอบครัว multicopper oxidase บลู มีกิจกรรม specific สูงสำหรับพื้นผิวต่าง ๆ whichcanreachuptoseveralhundredpersecond (iii) Mostofthe investigatedredoxmediators, whichtypicallyareusedinlowconcentrations มีราคาไม่แพง แต่เพิ่มเติมทำงานต้องให้เสร็จในการเอาออกจากผลิตภัณฑ์ ออกซิเจน พื้นผิวที่สองของ laccase สามารถได้อย่างง่ายดายให้กับกระบวนการ biocatalytic และเนื่องจากผลิต โดยปฏิกิริยาของน้ำ purification สินค้าพลอยได้ไม่จำเป็น (iv) มันควรจะได้รับหมายเลขหมุนเวียนสูง coenzyme ในกระบวนการ biocatalytic เมื่อพิจารณารายงานความมั่นคงสูงและการกิจกรรม specific สูงของ laccases (v) ที่ตามหมายเลขหมุนเวียนรวมสูงกิจกรรมนี้สูงสูงเสถียรภาพสำหรับเอนไซม์ (laccase) ควรจะทำได้เช่น (vi)ศักยภาพสูง redox ของ laccase ของถึง 800mV เทียบกับเธอช่วยให้การออกซิไดซ์แม้ redox อักเสบที่ มีศักยภาพสูง [11,12] สูงขอบขับแรงปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับ reductionmakesprocessesirreversibleanddrivescoenzyme ออกซิเจนต่อเสร็จ [2] กลางห้องเหล่านี้เป็น พิษ reactionsshouldbenon, cheapandefficient, withstableoxidized และฟอร์มลดที่ยับยั้งปฏิกิริยาเอนไซม์ในระบบ [13] ระบบ Laccase/คน กลางได้รับรายงานว่า สำหรับและ + ฟื้นฟู [2,14,15] ประโยชน์หลักของระบบมีเสถียรภาพสูงกระบวนการ ต้นทุนขั้นต่ำร่วม และยอมรับต่อร่วมหรือสารทำละลาย พื้นผิว Laccase เช่นรเรียน Meldola ของสีฟ้า acetosyringone, syringaldehyde กรด caffeic กรด pcoumaric วานิลลิน acetovanillone กรด 3 hydroxyanthranilic, 4 hydroxybenzoicacid, hydroquinone, phenolsulfonphthalein [16] ได้ถูกใช้เป็นการอักเสบ ใน acetosyringone เหล่านี้ และอัตราเกิดออกซิเดชัน syringaldehydearefastlyoxidizedbylaccaseandalsoexhibithigh และ (P) H ในงานนี้ laccase จาก Trametes pubescens และ acetosyringone จะใช้เป็นระบบเอนไซม์/คนกลางการเพื่อสร้าง coenzyme ตกแต่งที่ NAD(P) + จากกลูโคสและ (P) H. dehydrogenase (เฮ) จาก sp.คัดเป็นนี่ลูกจ้างเป็นเอนไซม์ synthesizing รุ่นที่ใช้ coenzyme ตกแต่ง NAD(P) + ซึ่งจะลดลงไปและ (P) H การเกิดออกซิเดชันของ d-กลูโคส d-glucono-1 , 5 lactone หลังธรรมชาติ hydrolyses จะ dgluconic กรด (Fig. 1) น้ำตาลกลูโคสออกซิเดชันกระบวน โดยเฮเป็นรุ่นยอดนิยมระบบ เนื่องจากมันสามารถใช้ได้ทั้งและ + และการ phosphorylatedformNADP + [17,18] ThefullrateequationofBacillussp เฮ ซึ่งมักจะใช้สำหรับการฟื้นฟูของ NADPH และ NADH มี elucidated ล่าสุด [19] นอกจากนี้ โมเดลให้คำแนะนำในการแปลงชุดการแปลงอย่างต่อเนื่องที่เพิ่ง แสดงการผลิตกรด lactobionic [20] ที่นี่เราใช้โมเดลกับวิธีทดลองการรับรู้ ในเอนไซม์และ redox mediator เสถียรภาพสภาวะปฏิกิริยา รวม ทั้งกิจกรรมของเอนไซม์จำเป็นและความเข้มข้นต่ำสุดของ redox mediator และ coenzyme เพื่อออกแบบกระบวนการเอนไซม์ในระบบ efficient ทั้งหมด เราได้รับข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับจุดแข็งและข้อจำกัดที่เป็นไปได้ของ laccase/redox mediator ฟื้นฟูระบบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เช่น dehydrogenase แอลกอฮอล์นม dehydrogenase และ glutamatedehydrogenase [7,9,10] อย่างไรก็ตาม, theenzymaticoxidationof NAD (P) H ไม่ได้พัฒนาที่น่าพอใจถึงวันที่ การใช้งานของแลคเคส cationprocesses สาย ordeligni, whichcanbeproducedrecombinantly และราคาไม่แพง (ii) แลคเคสสมาชิกของครอบครัว oxidase multicopper สีฟ้ามีระบุไว้สูงกิจกรรมคสำหรับพื้นผิวต่างๆ whichcanreachuptoseveralhundredpersecond. (iii) Mostofthe investigatedredoxmediators, whichtypicallyareusedinlowconcentrations มีราคาไม่แพง แต่การทำงานมากขึ้นที่ต้องทำในการกำจัดของพวกเขาจากผลิตภัณฑ์ ออกซิเจน, พื้นผิวที่สองของแลคเคส, สามารถให้บริการได้อย่างง่ายดายเพื่อกระบวนการ biocatalytic และตั้งแต่น้ำที่ผลิตจากปฏิกิริยาของมันไม่ไอออนบวก Puri สายของผลิตภัณฑ์โดยจะต้อง (iv) มันควรจะเป็นไปได้ที่จะได้รับตัวเลขการหมุนเวียนสูงสำหรับโคเอนไซม์ในกระบวนการ biocatalytic เมื่อพิจารณาทั้งที่มีการรายงานความมั่นคงสูงและกิจกรรมคระบุไว้สูงของเอนไซม์แลคเคสและ (โวลต์) ตามนี้มีความมั่นคงสูง / กิจกรรมสูงสูงตัวเลขยอดขายรวมสำหรับ เอนไซม์ (แลคเคส) ควรจะทำได้เช่นกัน (vi) ที่มีศักยภาพสูงในการรีดอกซ์แลคเคสถึง 800mV กับ SHE จะช่วยให้การออกซิไดซ์แม้ไกล่เกลี่ยรีดอกซ์ที่มีศักยภาพสูง [11,12] แรงผลักดันความร้อนสูงของออกซิเจนปฏิกิริยา reductionmakesprocessesirreversibleanddrivescoenzyme ขึ้นอยู่กับที่มีต่อการดำเนินการเสร็จสมบูรณ์ [2] คนกลางเหล่านี้เหมาะในการ reactionsshouldbenon พิษเพียงพอไฟ cheapandef รูปแบบ withstableoxidized และลดลงที่ไม่ยับยั้งปฏิกิริยาของเอนไซม์ [13] แลคเคส / ระบบคนกลางได้รับรายงานว่าจะมีผลบังคับใช้สำหรับ NAD + ฟื้นฟู [2,14,15] ข้อดีหลักของระบบดังกล่าวมีความมั่นคงสูงกระบวนการค่าใช้จ่ายร่วมพื้นผิวต่ำและความอดทนที่มีต่อตัวทำละลายร่วม พื้นผิวแลคเคสเช่น ABTS, Meldola ของสีฟ้า, acetosyringone, syringaldehyde กรด caffeic กรด pcoumaric, วานิล, acetovanillone กรด 3 hydroxyanthranilic 4 hydroxybenzoicacid, hydroquinone, phenolsulfonphthalein [16] ได้รับใช้เป็นผู้ไกล่เกลี่ย ระหว่างนี้ acetosyringone และ
syringaldehydearefastlyoxidizedbylaccaseandalsoexhibithigh NAD (P) H อัตราการเกิดออกซิเดชัน ในงานนี้แลคเคสจาก pubescens Trametes acetosyringone และจะถูกใช้เป็นเอนไซม์ / ระบบคนกลางในการงอกใหม่ออกซิไดซ์โคเอนไซม์ NAD (P) + จาก NAD (P) H dehydrogenase กลูโคส (GDH) จากเชื้อ Bacillus sp เป็นลูกจ้างที่นี่เป็นแบบสังเคราะห์เอนไซม์ที่ใช้ในการออกซิไดซ์โคเอนไซม์ NAD (P) + ซึ่งจะลดลงไป NAD (P) H, สำหรับการเกิดออกซิเดชันของ D-กลูโคส D-glucono-1,5-lactone หลังการย่อยสลายตามธรรมชาติ dgluconic กรด (รูปที่ 1). การเกิดออกซิเดชันกลูโคสเร่งปฏิกิริยาด้วย GDH เป็นระบบรูปแบบที่นิยมเพราะมันสามารถใช้ทั้ง NAD + และ phosphorylatedformNADP + [17,18] .ThefullrateequationofBacillussp GDH ซึ่งมักจะถูกนำไปใช้สำหรับการฟื้นฟูของทั้งสอง NADPH และ NADH ถูกโฮล์มเมื่อเร็ว ๆ นี้ [19] นอกจากนี้การสร้างแบบจำลองให้คำแนะนำในการแปลงชุดการแปลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นถึงการผลิตกรด lactobionic [20] ที่นี่เราใช้ร่วมกับการสร้างแบบจำลองการทดลองวิธีการที่จะได้รับความรู้เกี่ยวกับเอนไซม์และความมั่นคงคนกลางอกซ์ภายใต้เงื่อนไขปฏิกิริยาเช่นเดียวกับกิจกรรมของเอนไซม์ที่จำเป็นและความเข้มข้นต่ำสุดของคนกลางอกซ์และโคเอนไซม์ในการออกแบบไฟ EF กระบวนการเอนไซม์เพียงพอ โดยรวมแล้วเราได้รับข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับจุดแข็งและข้อ จำกัด ที่เป็นไปได้ของแลคเคส / รีดอกซ์ฟื้นฟูระบบคนกลาง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เช่น ยาถ่าย , lactate dehydrogenase และ glutamatedehydrogenase [ 7,9,10 ] อย่างไรก็ตาม theenzymaticoxidationof NAD ( P ) H ยังไม่พัฒนาได้ดีเสมอ การใช้แลคเคส fornad ( P ) hoxidationseemstoful จึง llmostofthepostulatedcriteria : ( ฉัน ) laccasesaretechnicalenzymesemployedfordecolorization ordeligni จึง cationprocesses whichcanbeproducedrecombinantly , และไม่แพง ( - 2 ) ,สมาชิกของ multicopper สีฟ้าของครอบครัวมีสูง speci จึงคกิจกรรมสำหรับพื้นผิวต่าง ๆ whichcanreachuptoseveralhundredpersecond ( 3 ) mostofthe investigatedredoxmediators whichtypicallyareusedinlowconcentrations มีราคาไม่แพง , , , แต่ งานต้องทำในการกำจัดของพวกเขาจากผลิตภัณฑ์ ออกซิเจน , - พื้นผิวที่สอง ,สามารถได้อย่างง่ายดายให้กับกระบวนการ biocatalytic และเนื่องจากน้ำที่ผลิตโดยปฏิกิริยาไม่พูจึงเป็นผลพลอยได้ของการเป็นสิ่งจำเป็น ( 4 ) มันควรจะเป็นไปได้ที่จะได้รับตัวเลขผลประกอบการสูงสำหรับโคเอนไซม์ในกระบวนการ biocatalytic เมื่อพิจารณาทั้งรายงานเสถียรภาพสูง speci ถ่ายทอดกิจกรรมของ laccases C ,และ ( 5 ) ตามกิจกรรมความมั่นคง / สูงสูงนี้รวมผลประกอบการตัวเลขสำหรับเอนไซม์แลคเคส ) ควรจะได้เป็นอย่างดี ( 6 ) - รีดอกซ์ศักยภาพสูงถึง 800mv vs . เธอสามารถออกซิไดซ์จะไกล่เกลี่ยกับ 11,12 ศักยภาพสูง [ 1 ]