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Physical chemistry chemical physics : PCCP2020Oct07Vol.22issue(38)

ホタルルシフェラーゼの活性部位におけるオキシルシフェリン類似体のpH依存性吸収スペクトル

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

ホタルの生物発光の原因となる光エミッターの識別を求めて、制御された化学および電子構造を備えたオキシルシフェリン類似体の研究は特に重要です。この記事では、ルシフェラーゼ腔に結合された3つの類似体を特徴づけるpH依存性吸収スペクトルの実験的および計算的調査の結果を、アデノシン - モノリン酸(AMP)とともに報告します。アナログ顕微鏡PKA値は参照値とは大きく違いはありませんが、AMPプロトン化状態はアナログ依存性であり、二重にot延していないことがわかります。相互作用の慎重な分析は、E344グルタミン酸の主な役割と、あらゆるオキシ酸フェリン類似体に対応できる空洞の柔軟性を証明しています。吸収スペクトルを考慮すると、オキシルシフェリンエノレート型が生物発光反応産物のリストから除外されなければならないことが示唆されています。

ホタルの生物発光の原因となる光エミッターの識別を求めて、制御された化学および電子構造を備えたオキシルシフェリン類似体の研究は特に重要です。この記事では、ルシフェラーゼ腔に結合された3つの類似体を特徴づけるpH依存性吸収スペクトルの実験的および計算的調査の結果を、アデノシン - モノリン酸(AMP)とともに報告します。アナログ顕微鏡PKA値は参照値とは大きく違いはありませんが、AMPプロトン化状態はアナログ依存性であり、二重にot延していないことがわかります。相互作用の慎重な分析は、E344グルタミン酸の主な役割と、あらゆるオキシ酸フェリン類似体に対応できる空洞の柔軟性を証明しています。吸収スペクトルを考慮すると、オキシルシフェリンエノレート型が生物発光反応産物のリストから除外されなければならないことが示唆されています。

In the quest for the identification of the light emitter(s) responsible for the firefly bioluminescence, the study of oxyluciferin analogues with controlled chemical and electronic structures is of particular importance. In this article, we report the results of our experimental and computational investigation of the pH-dependent absorption spectra characterizing three analogues bound into the luciferase cavity, together with adenosine-monophosphate (AMP). While the analogue microscopic pKa values do not differ much from their reference values, it turns out that the AMP protonation state is analogue-dependent and never doubly-deprotonated. A careful analysis of the interactions evidences the main role of E344 glutamic acid, as well as the flexibility of the cavity which can accommodate any oxyluciferin analogue. The consideration of the absorption spectra suggests that the oxyluciferin enolate form has to be excluded from the list of the bioluminescence reaction products.

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