ИСТИНА

Максимум спектров биолюминесценции жуков наблюдается в интервале от 490 до 590 нм. Структуры исходного люциферина и продукта его окисления, оксилюциферина, а также химический механизм биолюминесцентной реакции идентичны у всех известных видов светляков, а наблюдаемые различия в спектрах биолюминесценции обусловлены различиями в структуре белкового окружения эмиттера. В отличие от других биолюминесцентных систем, в люциферин-люциферазной системе светляков продукт реакции—электронно-возбужденный оксилюциферин—способен существовать в шести химических формах за счет кето-енольной таутомерии и протолитических равновесий фенольной группы. Все эти формы отличаются по спектрам испускания, и преобладание той или иной формы зависит от специфических взаимодействий эмиттера с аминокислотными остатками активного центра фермента (образование водородных связей и донорно-акцепторных комплексов), а также от неспецифического влияния микроокружения эмиттера (локальные изменения рН, полярность среды). Различное белковое окружение может способствовать стабилизации одной или другой формы эмиттера. Анализ литературных данных и наших экспериментальных результатов позволил сделать вывод, что желто-зеленое свечение определяется енольной формой эмиттера, а красное –кетонной. Сосуществование этих двух основных форм эмиттера приводит к появлению двух максимумов в спектрах биолюминесценции и является свидетельством сосуществования в растворе по крайней мере двух конформеров фермента. Доминирующая форма эмиттера определяется не только его взаимодействиями с ближайшим аминокислотным окружением, но и дальнодействующими и даже междоменными взаимодействиями в белковой глобуле. Использование направленного и случайного мутагенеза позволило получить ферменты с измененной формой и рН-зависимостью спектров биолюминесценции, расширив возможности практического применения фермента