Химия - Люцифераза

01 марта 2011





Кристаллическая структура люциферазы светлячка Photinus pyralis.

Люцифераза — общий термин для класса окислительных ферментов, катализирующих реакцию, сопровождающуюся испусканием света, биолюминесценцией. Наиболее широко известна люцифераза светлячков, в частности светлячка Photinus pyralis. В биологии широко используется в качестве лабораторного реагента люцифераза как правило из этого вида. Название фермента, также как и его субстрата люциферина происходит от слова Люцифер.

Реакция

В люминесцентных реакциях свет образуется при окислении люцеферина. Общий вид происходящей реакции:

люциферин + O2 → оксилюцеферин + свет

Как правило продуктом реакции является CO2. Без люциферазы скорость реакции между люциферином и кислородом крайне низкая и катализируется люциферазой. В некоторых случаях реакция требует в качестве кофактора кальций или АТФ.

Реакция, катализируемая люциферазой светлячков проходит в две стадии:

1. люциферин + АТФ → люцифериладенилат + PPi
2. люцифериладенилат + O2 → оксилюцеферин + АМФ + свет

Свет возникает при переходе оксилюциферина из возбуждённого состояния в основное. При этом оксилюцеферин связан с молекулой фермента и в зависимости от гидрофобности микроокружения возбуждённого оксилюциферина испускаемый свет варьирует у различных видов светлячков от жёлто-зелёного до красного. Дело в том, что при более полярном микроокружении часть энергии рассеивается. Люциферазы из различных светляков генерируют биолюминесценцию с максимумами от 548 до 620 нм. В целом энергетическая эффективность реакции очень высокая: практически вся энергия реакции трансформируется в свет без испускания тепла.



Просмотров: 2382


<<< Биолюминесценция
Люциферин >>>