Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2022

Идентификатор DOI: 10.29039/rusjbpc.2022.0522

Ключевые слова: luminous higher fungi, mycelium, hispidin, Cytochrome P450 system, Reduced pyridine nucleotides, fluconazole, hydrogen peroxide, светящиеся высшие грибы, мицелий, гиспидин, система цитохрома Р450, восстановленные пиридиновые нуклеотиды, флуконазол, пероксид водорода

Аннотация: Приводятся данные, свидетельствующие в пользу участия системы цитохрома Р450 в светоизлучении высших грибов. Из мицелия разных видов светящихся базидиомицетов получены экстракты, которые содержат грибные люминесцентные системы, обеспечивающие свечение in vitro. Условия выделения систем (обработка биомассы ультразвуком, осветление гомогенатов центрифугированием при 40000g) указывают на наличие в экстрактах мембранных структур, в частности, микросом, образующихся в результате разрушения эндоплазматического ретикулума (ЭПР) ультразвуком. Дифференциальный спектральный анализ экстрактов, обработанных дитионитом натрия и СО, выявил наличие двух пиков поглощения при 410 нм и 450 нм, что указывает на наличие цитохромов Р450 и b5. Свечение экстрактов стимулируется восстановленными пиридиновыми нуклеотидами, однако установлено, что больший уровень свечения наблюдается при добавках НАДФН, по сравнению с НАДН. Значения Vmax световой эмиссии под действием НАДФН практически в 2 раза выше, а значения кажущихся Кm в 2 раза ниже, по сравнению с НАДН. Добавки пероксида водорода значительно (от нескольких раз до 1-2 порядков) увеличивают интенсивность свечения экстрактов, активированных НАД(Ф)Н. Установлено, что добавки флуконазола (5-60 мкг в пробе) существенно ингибируют световую эмиссию экстрактов - наблюдается снижение как исходного уровня свечения, так и свечения после добавок НАД(Ф)Н. Совокупность полученных данных свидетельствует, что в механизме светоизлучения высших грибов может участвовать ассоциированная с мембранами ЭПР система цитохрома Р450 с вовлечением в процесс электронно-транспортных ферментных систем: НАДФН-зависимая редуктаза цитохрома Р450 - цитохром Р450 и НАДН-зависимая редуктаза цитохрома b5 - цитохром b5 - цитохром Р450. В этом случае цитохром Р450 может осуществлять гидроксилирование гиспидина (прекурсор субстрата люминесцентной реакции) с образованием люциферина и катализировать его окисление в присутствии АФК с излучением света. The paper presents data that testify in favor of the participation of the cytochrome P450 system in the light emission of higher fungi. Extracts from mycelia of different species of luminous basidiomycetes containing fungal luminescent systems that provide luminescence in vitro were obtained. Applied conditions for the isolation of luminescent systems (sonication, centrifugation at 40000g) indicate the presence of membrane structures in the extracts, in particular, microsomes formed as a result of ultrasonic disintegration of the endoplasmic reticulum (ER). Differential spectral analysis of the extracts revealed the presence of two absorption peaks at 410 nm and 450 nm, which indicates the presence of cytochromes b5 and P450. The luminescence of the extracts is stimulated by reduced pyridine nucleotides, however, the addition of NADPH causes a higher level of luminescence compared with NADH. The addition of hydrogen peroxide significantly (from several times to 1-2 orders of magnitude) increases the luminescence intensity of extracts activated by NAD(P)H. The addition of fluconazole significantly inhibits the light emission of extracts. The data obtained indicates that the cytochrome P450 system associated with ER membranes may participate in the mechanism of light emission of higher fungi with the involvement in the process of electron transport enzyme systems: NADPH-dependent reductase of cytochrome P450 - cytochrome P450 and NADH-dependent reductase of cytochrome b5 - cytochrome b5 - cytochrome P450. In this case, cytochrome P450 may hydroxylate hispidin (precursor of the luminescent reaction substrate) to form luciferin and catalyze its oxidation in the presence of ROS with light emission.

Журнал: Актуальные вопросы биологической физики и химии

Выпуск журнала: Т. 7, № 2

Номера страниц: 320-324

ISSN журнала: 24999962

Место издания: Севастополь

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет"

• Ронжин Н. О. (ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Посохина Е. Д. (ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Могильная О. А. (ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Пузырь А. П. (ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Гительзон И. И. (ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Бондарь В. С. (ФИЦ КНЦ СО РАН)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)