中文名 葡萄糖异构酶

外文名 glucose isomerase

别 名 D-木糖异构酶

简 称 GI

应 用 生产高果糖浆

葡萄糖异构酶(glucose isomerase , GI)，又称D-木糖异构酶(D-xy lose isomerase)。1957 年最早在嗜水假单胞菌中发现其活性，后来有近百种细菌和放线菌被鉴定为产GI 的菌株 [1] ，其来源非常广泛，细菌、真菌和放线菌等微生物以及植物和动物细胞中均有存在。

GI 是一种胞内酶，参与对进入体内的木糖的利用，其最适的天然底物为D-木糖 [2] 。后来人们发现，其在胞外可以将D-葡萄糖转化为D-果糖。应用这种酶可以使葡萄糖浆中90% 以上的糖分转化为果精， 使甜度大大提高，从此，GI 被大量应用于高果糖浆( high fructose syrup，HFS) 工业生产中。 [3]

结构特点编辑

虽然不同种属来源的GI 的一级结构有一定的差异，但在空间结构上具有相似性。GIase 都是非糖蛋白，一般以四聚体或二聚体形式存在。其亚基单体分子质量为19 ～ 52 kD。四聚体亚基之间都以非共价键相结合，无二硫键，二聚体之间的结合力强于二聚体内的亚基间结合力，亚基单体间符合222点群对称分布，每个亚基单体分两个结构域 [4] 。N端的主结构域 由8 股α β 螺旋折叠结构围成具有催化作用的“催化口袋”，内层由8 条平行的β 折叠片构成，外层由8 股与β 折叠片交替相邻的α 螺旋构成，α 螺旋的肽链走向与β 折叠片成反平行，活性中心则位于β 折叠的近C 端口部。C 端的小结构域：由几段α 螺旋无规则卷曲成一个远离N 端的不规则环状结构，该结构域参与亚基间的相互作用及活性中心的构建。

四聚体葡萄异构酶有4 个活性中心，呈口袋状，活性中心位于亚基催化域β 桶的近C 端口部。每个活性中心由2 个相邻亚基构成，包含2 个二价金属离子结合位点，以及与底物结合和催化过程相关的保守残基。