Ученые Московского государственного университета совместно с зарубежными коллегами раскрыли тайну свечения флуоресцентных организмов. Они установили механизм формирования внутри флуоресцентных белков хромофоров — групп атомов, которые определяют цвет химического соединения. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Chemical Science.
Флуоресцентные белки используются в биохимии, молекулярной биологии и медицине в качестве биомаркеров. В то же время механизм созревания хромофоров до сих пор полностью не изучен. В новом исследовании ученые внедрили неканоническую светочувствительную аминокислоту в не до конца сформированный хромофор желтого флуоресцентного белка Venus. Тем самым они зафиксировали созревание хромофора на промежуточной стадии окисления.
Сама структура хромофора позволяет кислороду получить доступ к незрелой молекуле белка через специальный молекулярный канал. Специалисты выяснили, что первая стадия окисления включает образование промежуточного гидропероксила (активной формы кислорода с добавлением протона) в сочетании с отделением атома водорода от метиленового мостика (-СH2-) в молекуле. В итоге полностью конъюгированный зрелый хромофор образуется в результате высвобождения H2O2 — не только в лабораторных условиях, но и внутри живого организма.