БИОХИМИЯ, 2005, том 70, вып. 11, с. 1534–1540
УДК 577.152
Спектры биолюминесценции нативной и мутантной люцифераз светляков как функция pH
Кафедра химической энзимологии химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова
Поступила в редакцию 02.12.2004
После доработки 27.12.2004
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: люцифераза светляков, люциферин, АТР, спектры биолюминесценции, структура белка, компьютерные модели, мутация аминокислотных остатков.
Аннотация
Получены спектры биолюминесценции при pH 5,6–10,2 для рекомбинантной люциферазы светляков Luciola mingrelica и ее мутантной формы с точечной заменой His433Tyr. Показано, что спектры биолюминесценции являются суперпозицией спектров трех форм электронно-возбужденного продукта реакции (оксилюциферина): кетона (λmах = 618 нм), енола (λmах = 587 нм) и енолят-иона (λmах = 556 нм). Отмечено, что сдвиг λmах в красную область на 40 нм для мутантной люциферазы в pH-оптимуме активности фермента (pH 7,8) объясняется изменением относительного содержания различных форм оксилюциферина за счет сдвига равновесий кетон ↔ енол ↔ енолят. Построена компьютерная модель комплекса люцифераза–оксилюциферин–АМР, на основании которой высказано предположение о локализации ключевых аминокислотных остатков, участвующих в поддержании таких равновесий. Построены компьютерные модели участка белка вблизи остатка His433 для исходной и мутантной люцифераз. Сравнение этих моделей позволяет сделать вывод, что мутация His433Tyr увеличивает подвижность полипептидной петли, связывающей N- и C-домены люциферазы. В результате увеличивается подвижность аминокислотных остатков С-домена, входящих в микроокружение излучателя, что может быть причиной наблюдаемых различий в спектрах биолюминесценции исходной и мутантной люцифераз.
Текст статьи
Сноски
* Адресат для корреспонденции и запросов оттисков.