水母素
编辑水母素是一种从水生动物维多利亚水母中分离出来的钙激活发光蛋白。 在动物体内,这种蛋白质与绿色荧光蛋白一起通过共振能量转移产生绿光,而水母发光蛋白本身则产生蓝光。
关于可以制造发光动物的水母 DNA 的讨论通常指的是表达绿色荧光蛋白而非水母发光蛋白的转基因动物,尽管两者最初都来自同一动物。
脱辅基水母发光蛋白是水母发光蛋白的蛋白质部分,是膳食补充剂 Prevagen 中的一种成分。 美国联邦贸易委员会 (FTC) 指控该制造商为其内存改进声明进行虚假广告。
发现
编辑在提取过程中还注意到,由于绿色荧光蛋白的存在,动物会发出绿光,这会将水母蛋白的天然蓝光变为绿色。
结构
编辑水母素是一种全蛋白,由两个不同的单元组成,称为载脂蛋白的脱辅基蛋白,其分子量约为 21 kDa,以及辅基腔肠素,荧光素。 当结合腔肠素时,它被称为水母发光蛋白。 值得注意的是,该蛋白质包含三个 EF 手基序,可作为 Ca2+ 离子的结合位点。 该蛋白质是钙结合蛋白超家族的成员,其中约有 66 个亚家族。
前两个钙原子的结合位点对钙的亲和力比第三个位点高 20 倍。 然而,当后来的结构表明所有三个位点确实可以结合钙时,早期声称只有两个 EF 手结合钙受到质疑。 因此,滴定研究表明所有三个钙结合位点都是活跃的,但只需要两个离子即可触发酶促反应。
其他研究表明存在维持水母发光蛋白结构的内部半胱氨酸键。 这也解释了在蛋白质再生过程中需要像 β 巯基乙醇这样的硫醇试剂,因为此类试剂会削弱半胱氨酸残基之间的巯基键,从而加速水母发光蛋白的再生。
水母发光蛋白的化学特性表明该蛋白质对严酷的处理有一定的弹性。 水母素是耐热的。 在 95 °C 下保持 2 分钟,蛋白质仅失去 25% 的活性。 6-M 尿素或 4-M 盐酸胍等变性剂不会破坏蛋白质。
遗传学
编辑水母素可能编码在水母的基因组中。 从该动物中回收了至少四个基因拷贝作为 cDNA。 由于基因组尚未测序,尚不清楚 cDNA 变体是否可以解释该蛋白质的所有亚型。
作用机制
编辑这是非常了不起的,因为大多数生物发光反应都需要氧气,并导致了动物以某种方式储存氧气的想法。
后来发现载脂蛋白可以稳定地结合腔肠素-2-氢过氧化物,并且需要氧气才能再生为这种活性形式的水母蛋白。当激发的腔肠酰胺弛豫到基态时,会发出蓝光(波长为 465 nm)。 在腔肠酰胺被交换出来之前,整个蛋白质仍然是荧光蓝色的。 由于生物发光和荧光之间的联系,这种特性对于荧光素腔肠素的发现至关重要。
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