 | Эта статья может быть дополнена текстом, переведенным из соответствующей статьи на немецком языке . (Ноябрь 2014 г.) Щелкните [показать], чтобы просмотреть важные инструкции по переводу.
|
Люциферин (от латинского lucifer , «носитель света») - это общий термин для светоизлучающего соединения, обнаруженного в организмах, которые генерируют биолюминесценцию . Люциферины обычно подвергаются катализируемой ферментами реакции с молекулярным кислородом . Результирующее преобразование, которое обычно включает отщепление молекулярного фрагмента, создает промежуточное состояние возбужденного состояния, которое излучает свет при распаде в свое основное состояние . Термин может относиться к молекулам, которые являются субстратами как для люцифераз, так и для фотопротеинов . [1]
Типы [ править ]
Люциферины - это класс низкомолекулярных субстратов, которые реагируют с кислородом в присутствии люциферазы (фермента) с выделением энергии в виде света . Неизвестно, сколько существует типов люциферинов, но некоторые из наиболее изученных соединений перечислены ниже.
Из-за химического разнообразия люциферинов не существует четкого объединяющего механизма действия, за исключением того, что все они требуют молекулярного кислорода [2], который обеспечивает необходимую энергию. [3] Разнообразие люциферинов и люцифераз, их разнообразные механизмы реакции и разрозненное филогенетическое распределение указывают на то, что многие из них возникли независимо в ходе эволюции. [2]
Firefly [ править ]
Люциферин светлячков - это люциферин, который содержится во многих видах Lampyridae . Это субстрат люцифераз жуков ( EC 1.13.12.7), ответственный за характерное излучение желтого света светлячками, хотя он может перекрестно реагировать с образованием света с соответствующими ферментами несветящихся видов. [4] Химия необычна, поскольку аденозинтрифосфат (АТФ) требуется для излучения света в дополнение к молекулярному кислороду . [5]
Улитка [ править ]
Латия люциферин с точки зрения химии представляет собой формиат ( E ) -2-метил-4- (2,6,6-триметил-1-циклогекс-1-ил) -1-бутен-1-ола, полученный из пресной воды. улитка Latia neritoides . [6]
Бактериальный [ править ]
Бактериальный люциферин - это двухкомпонентная система, состоящая из флавинмононуклеотида и жирного альдегида, обнаруженного в биолюминесцентных бактериях .
Целентеразин [ править ]
Коэлентеразин находится в радиолярий , гребневиков , кишечнополостных , кальмаров , офиуры , рачков , хетогнатов , рыбы и креветок. Это простетическая группа в белке акворине, ответственном за излучение синего света. [7]
Динофлагеллята [ править ]
Люциферин динофлагеллят является производным хлорофилла (т.е. тетрапирролом ) и содержится в некоторых динофлагеллятах , которые часто ответственны за явление ночных светящихся волн (исторически это называлось фосфоресценцией , но это вводящий в заблуждение термин). Очень похожий тип люциферина содержится в некоторых типах креветок-эвфаузиид . [8]
Варгулин [ править ]
Варгулин содержится в некоторых остракодах и глубоководных рыбах , а именно в Poricthys . Как и соединение целентеразин, он представляет собой имидазопиразинон и излучает в основном синий свет у животных.
Грибы [ править ]
Foxfire - это биолюминесценция, создаваемая некоторыми видами грибов, присутствующими в гниющей древесине. Хотя в царстве грибов может быть несколько различных люциферинов, было установлено , что 3-гидрокси- гиспидин является люциферином в плодовых телах нескольких видов грибов, включая Neonothopanus nambi , Omphalotus olearius , Omphalotus nidiformis и Panellus stipticus . [9]
Ссылки [ править ]
- ^ Гастингс JW (1996). «Химия и цвета биолюминесцентных реакций: обзор». Джин . 173 (1 Спецификация): 5–11. DOI : 10.1016 / 0378-1119 (95) 00676-1 . PMID 8707056 .
- ^ а б Гастингс JW (1983). «Биологическое разнообразие, химические механизмы и эволюционное происхождение биолюминесцентных систем». J. Mol. Evol . 19 (5): 309–21. Bibcode : 1983JMolE..19..309H . DOI : 10.1007 / BF02101634 . PMID 6358519 . S2CID 875590 .
- ^ Шмидт-Рор, К. (2020). «Кислород высокоэнергетической Молекулы Powering комплекса многоклеточный: Основные поправки к традиционной биоэнергетике» ACS Omega 5 :. 2221-2233 http://dx.doi.org/10.1021/acsomega.9b03352
- ^ Вивиани, VR, Bechara, EJH (1996). "Личинки Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae) Экстракты жировых тел катализируют D-люциферин-и АТФ-зависимую хемилюминесценцию светлячков: фермент, подобный люциферазе". Фотохимия и фотобиология . 63 (6): 713–718. DOI : 10.1111 / j.1751-1097.1996.tb09620.x . S2CID 83498776 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ↑ Green A, McElroy WD (октябрь 1956 г.). «Функция аденозинтрифосфата в активации люциферина». Arch. Биохим. Биофиз . 64 (2): 257–71. DOI : 10.1016 / 0003-9861 (56) 90268-5 . PMID 13363432 .
- ^ EC 1.14.99.21 . ORENZA : база данных ORPhan ENZyme Activities, по состоянию на 27 ноября 2009 г.
- ^ Шимомура O, Джонсон FH (апрель 1975). «Химическая природа биолюминесцентных систем кишечнополостных» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 72 (4): 1546–49. Bibcode : 1975PNAS ... 72.1546S . DOI : 10.1073 / pnas.72.4.1546 . PMC 432574 . PMID 236561 .
- ^ Данлэп, JC; Гастингс, JW; Шимомура, О (1980). «Перекрестная реактивность между светоизлучающими системами отдаленно родственных организмов: новый тип светоизлучающего соединения» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 77 (3): 1394–97. Bibcode : 1980PNAS ... 77.1394D . DOI : 10.1073 / pnas.77.3.1394 . PMC 348501 . PMID 16592787 .
- ^ Пуртов К.В., Петушков В.Н., Баранов М.С., Минеев К.С., Родионова Н.С., Каськова З.М., Царькова А.С., Петунин А.И., Бондарь В.С., Родичева Е.К., Медведева С.Е., Оба Ю., Арсеньев А.С., Лукьянов С., Гительсон Ю.И. , Ямпольский И.В. (2015 ). «Химические основы биолюминесценции грибов». Angewandte Chemie International Edition . 54 (28): 8124–8128. DOI : 10.1002 / anie.201501779 . PMID 26094784 .
Внешние ссылки [ править ]
- «Основные типы люциферина» . Веб-страница биолюминесценции . Калифорнийский университет в Санта-Барбаре . 2009-01-09 . Проверено 6 марта 2009 .
