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Discovery of a novel quinohemoprotein from a eukaryote and its application in electrochemical devices.
Bioelectrochemistry ( IF 4.8 ) Pub Date : 2019-09-15 , DOI: 10.1016/j.bioelechem.2019.107372 Kouta Takeda 1 , Kiyohiko Igarashi 2 , Makoto Yoshida 3 , Nobuhumi Nakamura 1
Bioelectrochemistry ( IF 4.8 ) Pub Date : 2019-09-15 , DOI: 10.1016/j.bioelechem.2019.107372 Kouta Takeda 1 , Kiyohiko Igarashi 2 , Makoto Yoshida 3 , Nobuhumi Nakamura 1
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Pyrroloquinoline quinone (PQQ)-dependent glucose dehydrogenase is one of the extensively studied sugar-oxidizing enzymes used as a biocatalyst for biosensors and biofuel cells. A novel pyranose dehydrogenase (CcPDH) derived from the basidiomycete Coprinopsis cinerea is the first discovered eukaryotic PQQ-dependent enzyme. This enzyme carries a b-type cytochrome domain that is homologous to the cytochrome domain of cellobiose dehydrogenase (CDH); thus, CcPDH is a quinohemoprotein. CcPDH catalyzes the oxidation of various aldose sugars and shows significant activity toward the reverse-chair conformation of pyranoses. Interdomain electron transfer occurs in CcPDH similar to CDH, from the PQQ cofactor in the catalytic domain to the heme b in the cytochrome domain. This enzyme is able to direct electrical communication with electrodes, without artificial electron mediators, thus allowing direct electron transfer (DET)-type bioelectrocatalysis. In this review, we briefly describe recent progress in research on the biochemical discovery of CcPDH and the development of (bio)electrochemical applications (an amperometric biosensor) based on DET reactions.
中文翻译：
从真核生物中发现一种新颖的喹血红蛋白及其在电化学装置中的应用。
依赖吡咯并喹啉醌（PQQ）的葡萄糖脱氢酶是被广泛研究的糖氧化酶之一，被用作生物传感器和生物燃料电池的生物催化剂。一种新的吡喃糖脱氢酶（CcPDH）来源于灰霉菌（Coprinopsis cinerea），是最早发现的真核PQQ依赖型酶。该酶带有一个b型细胞色素结构域，该结构域与纤维二糖脱氢酶（CDH）的细胞色素结构域同源。因此，CcPDH是奎诺蛋白。CcPDH催化各种醛糖的氧化，并显示出对吡喃糖酶反向椅构象的显着活性。从催化域中的PQQ辅因子到细胞色素域中的血红素b，域间电子转移发生在与CDH类似的CcPDH中。这种酶能够指导与电极的电通讯，无需人工电子介体，因此可以进行直接电子转移（DET）型生物电催化。在这篇综述中，我们简要介绍了CcPDH的生化发现和基于DET反应的（生物）电化学应用（安培生物传感器）的开发方面的最新进展。
更新日期：2019-09-16
中文翻译：
从真核生物中发现一种新颖的喹血红蛋白及其在电化学装置中的应用。
依赖吡咯并喹啉醌（PQQ）的葡萄糖脱氢酶是被广泛研究的糖氧化酶之一，被用作生物传感器和生物燃料电池的生物催化剂。一种新的吡喃糖脱氢酶（CcPDH）来源于灰霉菌（Coprinopsis cinerea），是最早发现的真核PQQ依赖型酶。该酶带有一个b型细胞色素结构域，该结构域与纤维二糖脱氢酶（CDH）的细胞色素结构域同源。因此，CcPDH是奎诺蛋白。CcPDH催化各种醛糖的氧化，并显示出对吡喃糖酶反向椅构象的显着活性。从催化域中的PQQ辅因子到细胞色素域中的血红素b，域间电子转移发生在与CDH类似的CcPDH中。这种酶能够指导与电极的电通讯，无需人工电子介体，因此可以进行直接电子转移（DET）型生物电催化。在这篇综述中，我们简要介绍了CcPDH的生化发现和基于DET反应的（生物）电化学应用（安培生物传感器）的开发方面的最新进展。
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