Новости химической науки > Светящийся белок для «животного фотосинтеза»

Исследователи обнаружили, что светящийся белок, выделенный из некоторых морских организмов, который часто используется как «биомаркер» обладает дополнительным весьма интересным свойством.

Это белок может способствовать превращению световой энергии в энергию химическую, такое явление ранее связывалось лишь с процессом фотосинтеза растений или конверсией энергии, характерной для ряда бактерий.

Зеленый флуоресцирующий белок излучает красный свет в присутствии акцепторов электронов. (Рисунок из Nature Chem. Biol., 2009. DOI: 10.1038/nchembio.174)

Зеленый флуоресцирующий белок [Green fluorescent protein (GFP)] первоначально был выделен из организма медузы. Молекула оказалась неоценимой для биологического исследования в роли «маркера» экспрессии генов – ген, отвечающий за экспрессию GFP, может быть внедрен в интересующий оперон и, при активации этого оперона белок GFP будет производиться клеткой, что позволит наблюдать процесс экспрессии всего оперона. Тем не менее, до настоящего времени у исследователей не было единства во мнениях о том, какую биологическую роль играет этот белок в природе.

Группа под руководством Константина Лукьянова (Konstantin Lukyanov) из Института Биоорганической химии Шемякина-Овчинникова (Москва) определила, что при облучении светом GFP могут отдавать электроны находящимся по соседству химическим и биологическим акцепторам.

Давно было известно, что окисленная форма GFP проявляет красную флуоресценцию. Лукьянов прикрепил белок к металлическим бусинам и поместил такие бусины в раствор, содержащий различные электронакцепторы. При облучении белка голубым светом белок сначала флуоресцировал зеленым светом, затем постепенно становился красным, демонстрируя то, что он отдает электроны компонентам раствора.

Воспроизведение эксперимента с белком на живых клетках, содержащих электроноакцепторы природного происхождения, показало, что и в этом случае непосредственно в клетке зеленая флуоресценция постепенно переходит в красную. Перенос электронов представляет собой важный процесс, характерный для живых систем, новое свойство GFP может приблизить понимание его биологической роли.

Источник: Nature Chem. Biol., 2009. DOI: 10.1038/nchembio.174

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #молекулярная биология, #физическая химия, #химия полимеров