Красноярские учёные экспериментально подтвердили участие системы цитохрома P450 в механизме свечения высших грибов. Исследование меняет представление о природе «живого света» и открывает возможности для применения в биотехнологии, медицине и экологии, например, для создания новых биосенсоров. Результаты исследования опубликованы в журнале . Asian Journal of Mycology.
Никита Ронжин – кандидат биологических наук, сотрудник Института биофизики.
СО РАН. Источник: Никита Ронжин
Некоторые виды грибов светятся в темноте. Более ста видов таких грибов распространены по всему миру – от тропиков до умеренных широт. Точный биохимический механизм грибного свечения пока не изучен. Раньше предполагали, что свечение обеспечивается только ферментной системой гидроксилаза — люцифераза, но механизм оказался более сложным.
Учёные Красноярского научного центра СО РАН обнародовали экспериментальные сведения о роли системы цитохрома P450 в свете высшими грибами.
Результаты эксперимента, проведенные с мицелием биолюминесцентных грибов. Neonothopanus nambi, Armillaria borealis, Mycena citricolor и Panellus stipticus, Специалисты указали на участие системы цитохрома Р450 в светоизлучении высших грибов. Перекись водорода многократно усиливает грибное свечение, а флуконазол, специфический ингибитор цитохрома P450, заметно его ослабляет. Исследования позволили предложить биохимический механизм участия системы цитохрома Р450 в светоизлучении: эта система обеспечивает превращение гиспидина — предшественника люциферина — в люциферин и его последующее окисление с участием активных форм кислорода.
Наше исследование показывает, что биолюминесценция у высших грибов — это не результат взаимодействия одного субстрата и одного фермента, а сложный биохимический механизм. В него могут вовлекаться разные ферменты, системы и субстраты. Помимо системы гидроксилаза — люцифераза в механизме свечения участвуют система цитохрома Р450 и оксидазы лигнолитического комплекса грибов. Это позволяет генерировать активные формы кислорода и с их участием окислять люциферин и другие органические молекулы, излучая свет. У грибов существует несколько биохимических путей генерации квантов видимого света. Это открывает новые перспективы для применения биолюминесценции высших грибов в научных и прикладных задачах. Рассказывает Никита Ронжин, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биофизики СО РАН.
Открытие позволяет по-новому взглянуть на биохимические процессы, связанные с грибным свечением, и может быть полезно в различных областях: биотехнологии, медицине, экологии. Например, его можно использовать для создания новых биосенсоров.
Информация и фотографии предоставил Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук».