МОСКВА, 26 июн — РИА Новости. Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) воссоздали "генеалогическое" древо фермента оксидоредуктазы (LuxG) биолюминесцентных бактерий и определили условия эффективной работы этого фермента. Исследование, которое поможет создать эффективные биотесты для быстрой оценки токсичности еды, воды и почвы, опубликовано в журнале "Proteins".
Исследователи СФУ изучили "генеалогическое" древо фермента оксидоредуктазы (LuxG) биолюминесцентных бактерий, синтезирующегося одновременно с люциферазой - светящимся белком, который производят также светлячки, медузы, черви и грибы. Сопоставив данные об эволюции оксидоредуктазы с информацией о 3D-структуре этого белка, ученые определили ряд важных особенностей, обеспечивающих эффективную работу фермента.
"Мы предполагаем, что понимание, как устроена оксидоредуктаза LuxG, откуда взялась и как эволюционировала, приблизит ученых к созданию более чувствительных биотестов, нежели существующие. Потому что белки, которые синтезируются одновременно и эволюционировали вместе, вероятно, будут вместе работать лучше, чем белки гибридной системы, в которой люциферазе придется иметь дело с редуктазой-незнакомкой", – сообщила соавтор работы, сотрудник лаборатории биолюминесценции СФУ Анна Деева.
Биотестирование – это методика, с помощью которой можно проанализировать уровень загрязнения воды, почвы, продуктов питания. В основе метода лежит использование живых организмов, клеток или ферментов.
В бактериальной биолюминесцентной ферментативной тест-системе обязательно присутствует люцифераза, для которой необходимо два субстрата. Один имеется в избытке, а другой – очень нестабильный, поэтому его поставляет оксидоредуктаза. Этот фермент мало изучен на данный момент, несмотря на активное использование люциферазы и оксидоредуктазы в разработке биотестов.
Дальнейшие исследования позволят создать систему экспресс-мониторинга, при помощи которой можно будет определить загрязненность различных проб в течение 15 минут.