КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ 2-ГИДРОПЕРОКСИ-ЦЕЛЕНТЕРАЗИНА В Са2+-РЕГУЛИРУЕМОМ ФОТОПРОТЕИНЕ ОБЕЛИНЕ
Л. Ю. Антипина1, Ф. Н. Томилин2, Е. С. Высоцкий3, С. Г. Овчинников1
1 Учреждение Российской академии наук Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН Сибирский аэрокосмический университет
2 Учреждение Российской академии наук Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН
3 Учреждение Российской академии наук Институт биофизики СО РАН
antipinalyu@gmail.com
Ключевые слова: целентеразин, 2-гидроперокси-целентеразин, Obelia longissima, Renilla muelleri
Страницы: 900-905
Аннотация
Са2+-регулируемый фотопротеин обелин определяет свечение морского гидроида Obelia longissima. Биолюминесценция инициируется кальцием и возникает вследствие окислительного декарбоксилирования связанного с белком субстрата целентеразина. Люцифераза светящегося морского коралла Renilla muelleri (RM) также использует целентеразин в качестве субстрата. Однако в биолюминесценцию этих животных in vivo вовлечено три белка: люцифераза, зеленый флуоресцентный белок и Са2+-регулируемый целентеразин-связывающий белок (coelenterazine-binding protein (СВР)). Фактически, ″субстратом″ люциферазы RM в биолюминесцентной реакции in vivo является CBP, содержащий одну молекулу прочно связанного целентеразина. Целентеразин становится доступным для реакции с люциферазой и кислорода только после связывания с CBP ионов кальция. В отличие от Са2+-регулируемых фотопротеинов в молекуле CBP не происходит активации кислородом молекулы целентеразина. В работе с помощью квантово-химических методов исследовано поведение субстратов в данных белках. Показано, что целентеразин может образовывать различные таутомерные формы - CLZ(2H) и CLZ(7H). Исследован механизм образования 2-гидроперокси-целентеразина. Согласно полученным данным эти белки используют для реакции различные формы субстратов: в обелине субстрат находится в форме CLZ(2H), из которой и происходит образование гидроперекиси. В RM целентеразин находится в форме CLZ(7H), и поэтому активации кислородом в CBP не происходит.
|
