细胞内的谷胱甘肽是由y-谷氨酰半胱氨酸合成酶与谷胱甘肽合成酶在ATP存在催化L-Glu、L-Cys和Gly的连续反应而得的。每合成1molGSH,要消耗2mol ATP。
从前体氨基酸生物合成GSH，两部酶促反应都需要消耗ATP，因ATP的价格比较昂贵，经济上不允许在反应过程中直接添加ATP。若建立一个适宜的ATP循环再生体系，在该体系中，由ATP降解而来的ADP（或AMP）通过其他途径再合成为ATP，使ATP能循环使用。这样就可以采用再生ATP的廉价底物来代替ATP，从而改善生产的经济性。
直接利用完整细胞，破碎细胞或细胞中制取的酶系统进行ATP再生的方法，具有较高的ATP再生活力和较好的反应活性。其中利用完整的细胞进行ATP再生，因不需要冗长的细胞破碎和酶提取过程，更具有优越性。
目前报道的ATP再生系统中，有两个途径比较有发展前景。
1·酵母细胞中的糖酵解途径，该途径所用的底物为碳水化合物和磷酸基因，是廉价、稳定的基质，适用于工业化生产。
2·细菌中的乙酸酶反应。这种酶在革兰氏阴性细菌中广泛存在并有较高的活力。但是该途径由于采用高能化合物作为底物，实验室规模操作的小老板虽然较高，但在工业上使用却很不稳定，会导致ATP再生反应总效率的下降，且大规模提供这种物质也有困难，因此该方法应用不广。
因ATP的再生反应和消耗ATP的生物合成反应的酶源不同，可分为ATP再生自耦合反应系统和ATP再生种间耦合反应系统。前者利用一种菌自身的ATP再生酶活和需ATP合成反应酶活实现GSH的积累。后者采用不同微生物，一种作为ATP再生酶系供应体，另一种作为GSH的合成酶供应体。在该反应系统，需同时具有较高的ATP再生酶系活性和需ATP的GSH合成反应的酶系活性，才具有较高的效率。
客服1