Affiliation:
1. Сибирский федеральный университет
2. Сибирский федеральный университет; Институт биофизики С О РАН
3. Сибирский федеральный университет, 660041 Красноярск, пр. Свободный, 79
Abstract
Целью работы являлось выявление конформационных переходов люциферазы бактерий Photobacterium leiognathi в ходе равновесной денатурации мочевиной несколькими оптическими методами, включая круговой дихроизм, стационарную и время-разрешенную флуоресценцию. Были проанализированы центр тяжести и отношение интенсивностей /2/Io для спектров флуоресценции, молярная эллиптичность при 222 нм и времена жизни флуоресценции белка. Зависимости оптических параметров от концентрации мочевины выявили два возможных перехода при денатурации люциферазы P. leiognathi - с серединами около 0.5-1.1 и 3.5-4.2 М мочевины. При этом изменение значений двух времен жизни, характеризующих флуоресценцию люциферазы, отражает оба перехода, в то время как параметры стационарной флуоресценции (центр тяжести спектра и отношение 7/7) - только второй из них. Спектры кругового дихроизма люциферазы P. leiognathi показали переход с серединой при 4.2 М мочевины. Проведено сравнение характеристик конформационных переходов люциферазы P. leiognathi и ранее изученной люциферазы Vibrio harveyi (Inlow et al., 2002). Поскольку, по опубликованным данным, для V. harveyi середина второго конформационного перехода лежит около 2.5 М мочевины, полученные результаты указывают на более стабильную структуру исследованной в данной работе люциферазы P. leiognathi. Наблюдаемые различия во флуоресцентных характеристиках двух высокогомологичных люцифераз при денатурации объяснены разницей в микроокружении триптофановых остатков с порядковыми номерами 131 и 277 на a-субъединице.
Reference10 articles.
1. Campbell Z. T., Weichsel A., Montfort W. R., Baldwin T. O. 2009. Crystal structure of the bacterial luciferase/flavin complex provides insight into the function of the subunit. Biochemistry. 48 : 6085-6094.
2. Clark A. C., Sinclair J. F., Baldwin T. O. 1993. Folding of bacterial luciferase involves a non-native heterodimeric intermediate in equilibrium with the native enzyme and the unfolded subunits. J. Biol. Chem. 268 : 10 773-10 779.
3. Deeva A. A., Nemtseva E. V., Kratasyuk V. A. 2014. Structural properties of tryptophan microenvironment in bacterial luciferase. Luminescence. J. Biol. Chem. Luminescence. 29 (S1): 72-73.
4. Deeva A. A., Temlyakova E. A., Sorokin A. A., Nemtseva E. V., Kratasyuk V. A. 2016. Structural distinctions of fast and slow bacterial luciferases revealed by phylogenetic analysis. Bioinformatics. 32 : 3053-3057.
5. Esimbekova E., Kratasyuk V., Shimomura O. 2014. Application of enzyme bioluminescence in ecology. Adv. Biochemistry. Eng. Biotechnol. 144 : 67-109.