Glucose oxydase

La glucose oxydase (GOx, GOD) est une enzyme oxydo-réductase (EC 1.1.3.4) qui catalyse l'oxydation du glucose en peroxyde d'hydrogène et en D-glucono-δ-lactone. Dans les cellules, elle participe à cliver les sucres (oses), notamment le saccharose (Glc-Fru) en métabolites. La GOx est largement utilisée pour déterminer la concentration en glucose libre dans les fluides corporels (diagnostic), et dans les aliments (industrie). Elle a de nombreuses applications en biotechnologies, typiquement les tests enzymatiques de biochimie. Elle est le plus souvent extraite d'Aspergillus niger. La GOx est une protéine contenant des glucides, dont la structure tridimensionnelle est élucidée. Le site actif où le glucose se lie est une poche profonde. La glucose oxydase se lie spécifiquement au β-D-glucopyranose (forme hémiacétale du glucose). Il n'agit pas sur l'α-D-glucose, mais est capable d'agir sur le glucose, car en solution le glucose est sous forme cyclique (à pH7: 36.4 % de α-D-glucose et 63,6 % de β-D-glucose, 0,5 % sous forme linéaire) et car l'oxydation déplace l'équilibre vers le β-D-glucose. La GOx catalyse l'oxydation du β-D-glucose en D-glucono-1,5-lactone, qui ensuite s'hydrolyse en acide gluconique. (Km = 33-110 mM; 25 °C; pH 5.6) La catalyse requiert un cofacteur, la Flavine Adénine Dinucléotide (FAD, un composant majeur d'oxydation-réduction dans les cellules. Le FAD sert d'accepteur d'électron initial, il est réduit en FADH qui sera réoxydé en FAD (régénération) par l'oxygène moléculaire (O, plus réducteur que le FAD). L'O est enfin réduit en peroxyde d'hydrogène (HO). La glucose oxydase est largement utilisée, couplée à une réaction de la péroxydase (POD, HRP) qui visualise la formation d'HO, et donc permet de doser le glucose libre, ceci dans le sérum ou le plasma en diagnostique clinique. Le test spectrométrique du dosage par la glucose oxydase est manuel ou automatisé, et existe en tests rapides au chevet du patient.