尿苷二磷酸葡萄糖的UDPG的酶法合成
1、一锅法合成UDPG
早期研究的酶法合成UDPG通常都是通过Leloir途径，从六位碳被标记的14C-葡萄糖出发，经巳糖激酶葡萄糖磷酸变位酶、UDPG焦磷酸化酶三步酶法催化，过程中需要添加腺苷三磷酸（ATP）和尿苷三磷酸（UTP）等辅底物，产率达到80%～95% 。葡萄糖-1-磷酸的生成是所有反应的限速步骤，反应平衡不利于葡萄糖-1-磷酸的生成，而添加焦磷酸酶能够迅速转移过程产生的焦磷酸，使得整个过程有效正向进行。Ma等从13C标记葡萄糖出发，利用传统Leloir途径偶联尿苷三磷酸再生系统合成UDPG，实现了UDPG的0.5g级高产，产率达到70% 。在整个过程中，添加由丙酮酸激酶参与的尿苷三磷酸再生系统来保持尿苷三磷酸浓度。之前有报道称，当UTP/Mg2+摩尔比达到1：1或1：2时，Leloir法制备UDPG产率非常低，但Ma等发现，UTP/Mg2+摩尔比1：2时，UDPG的产率仍达到85%以上，证实了高浓度Mg2+并不是Leloir法产UDPG的重要抑制因素，而 当UTP浓度高于2mmol/L时，UDPG产率显著降低，因此UTP的浓度是影响UDPG产率的重要因素。
Bae等在大肠杆菌MV1184（Escherichia coliMV1184） 中重组表达栖热菌GK24UDP糖焦磷酸化酶（Up） ，将重组酶纯化后用于转化UDPG。实 验结果表明UDPG转化率达到31.6%，产物纯化后UDPG产率达到9.7%，当以N-乙酰葡糖胺（Glc NAc） 为底物生产UDPGlc NAc时，产物纯化后产率达到41.1% 。Muthana等以普通葡萄糖-6-磷酸为底物，通过重组表达长双歧杆菌ATCC55813（Bifidobacterium longum ATCC55813）UDPG焦磷酸化酶（BLUSP） 和多杀巴斯德菌无机焦磷酸酶双酶偶合小规模产UDPG，UDPG产率高达99%，避免了使用昂贵的13C或14C葡萄糖。因此采用基因重组表达外源酶系的方法使酶来源不再受限制，给UDPG酶法合成提供了新思路。
2、两步酶法合成UDPG
Zervosen等报道了一种两步酶法合成UDPG。尿苷单磷酸（UMP） 经尿苷单磷酸激酶生成尿苷二磷酸（UDP） ，这一步伴随着ATP的去磷酸化并偶联丙酮酸激酶催化的ATP再生过程，UDP在蔗糖合酶的催化下与蔗糖发生反应生产UDPG和果糖，UDPG产率为38% 。在反应过程中，蔗糖合酶利用蔗糖糖基基团的能量直接催化蔗糖的裂解，避免使用昂贵的活化葡萄糖，Su Sy从稻米中提取获得，每千克稻米约产63U的蔗糖合酶。Rmer等在酿酒酵母22574d中表达土豆（Solanum tuberosum L．） 蔗糖合酶（Su Sy1） ，30L发酵罐中连续发酵36h，粗酶液中Su Sy1比酶活达0.3U/mg，与稻米产Su Sy相比，产率提高7倍左右。
3、糖基转移酶可逆催化合成UDPG
Ryu等发现一种新型的糖基转移酶可逆催化海藻糖制备UDPG法。来源于Pyrococcus horikoshii的海藻糖糖基转移酶（Tre T） 能够催化核苷二磷酸葡萄糖和单糖产海藻糖，普遍的观点认为这类基于核苷磷酸糖的糖基转移酶催化的反应是不可逆的。但已有报道称另一种来源于Thermococcus litoralis的海藻糖糖基转移酶能够催化可逆的反应。Ryu等也发现来源于Pyrococcus horikoshii的海藻糖糖基转移酶能够可逆地催化海藻糖和尿苷二磷酸产UDPG，并设计了一个固定化酶分批催化产UDPG的过程。
以超滤膜固定化糖基转移酶，重复19批次循环反应，平均每批产率达10%，证实了固定化海藻糖糖基转移酶能够用来批量催化产UDPG。
