Сибирский федеральный университет

Перевод названия: The protein moiety function in chemical bonds' energy conversion into light by Ca2+- activated luciferases

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1996

Аннотация: Методом олигонуклеотид-направленного мутагенеза получены мутантные варианты обелина с заменой аспарагиновой и глутаминовой кислот на аланин и глицин соответственно в 11 и 12 положениях во II, III и I+II Ca2+- связывающих доменах обелина. Для мутантных вариантов обелина с заменами во II и III Ca2+-связывающих сайтах исследована кинетика люминесцентного ответа и определена чувствительность к ионам кальция; для мутанта с заменами в I и II Ca2+-связывающих доменах - исследована чувствительность к ионам кальция. Проведенные аминокислотные замены вызывают изменения: а) чувствительности мутантных вариантов обелина к кальцию; б) наклона кривой зависимости интенсивности люминесценции от концентрации кальция; в) кинетики люминесцентного сигнала. Mg2+ в концентрации 10 мМ, как правило, уменьшает амплитуду люминесцентного ответа и изменяет его характер, а также сдвигает кривую зависимости интенсивности люминесценции от [Ca2+] в область более высоких концентраций кальция. Используя диэтилпирокарбонат (DEPC) для селективной модификации гистидина, определено количество "доступных" аминокислотных остатков в молекуле апообелина и фотопротеиновом комплексе: апообелин-целентеразин-О2, а также исследовано влияние этих модификаций на способность апобелка образовывать активный комплекс и на способность фотопротеинового комплекса к люминесценции. Из пяти гистидиновых остатков обелина в апобелке DEPC модифицируется только один. После модификации апобелок практически полностью теряет способность к образованию фотопротеинового комплекса. Образование активного комплекса апообелин-целентеразин-О2, т.е. связывание субстратов с белком, защищает от модификации гистидиновый остаток. With a method of site-directed mutagenesis applied, the obelin mutants were obtained, with alanine and glycine in place of aspartate and glutamate ones correspondingly in positions 11 and 12 in the II, III and I+II Ca2+-binding obelin domains. For the obelin mutants with the replacements in the II and III Ca2+-binding sites the kinetics of the luminescent response was studied and the sensitivity to calcium ions was determined; for the mutant with the replacements in the I and II Ca2+-binding domains - the sensitivity to calcium ions was investigated. The performed amino acid replacements initiate the changes in: a) a sensitivity of the obelin mutants to calcium; b) the slope of the calcium concentration-effect curve; c) the kinetics of the luminescent response. As usual, the 10 mM Mg2+ decreases the amplitude of the luminescent response and changes the character of the one. It also results in a shift of calcium concentration-effect curve to the higher calcium concentrations. With a diethylpyrocarbonate (DEPC) used for selective modification of histidine, the amount of the "available" amino acid residues in apoobelin molecule and in a photoprotein complex (apoobelin-coelenterazine-O2) was determined, as well as the effect of these modifications on the ability of apoprotein to form an active complex and on the capability of the photoprotein complex for luminescence was studied. Out of 5 histidine obelin residues there is only one that is modified in the apoprotein with DEPC. As modification is over, the apoprotein practically completely looses its ability to form a photoprotein complex. The formation of the active complex apoobelin-coelenterazine-O2, i.e. binding of the substrates with a protein, protect a histidine residue from modification.

• Высоцкий Е.С. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
• Бондарь В.С. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
• Илларионов Б.А. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
• Илларионова В.А. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))
• Франк Л.А. (Институт биофизики СО РАН (ИБФ СО РАН))

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)