Luciferase
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A luciferase é uma enzima produzida por vagalumes que catalisa a reação bioluminescente entre a luciferina e oxigênio, gerando luz. A enzima é encontrada principalmente em insetos e desempenha funções como comunicação e atração sexual nos vagalumes. Sua estrutura proteica pode ser alterada para mudar a cor da luz emitida.
Luciferase
- 1. ENZIMA: Luciferase de vagalumes PDB: 2D1S Edson Cassius Duarte Lopes RA: 11016511 Sofia Marques Santos RA: 11061511 Professor Rodrigo Cunha
- 2. Justificativas • A luciferase é uma enzima que catalisa a reação bioluminescente de oxidação do composto luciferina na qual há liberação de energia na forma de luz. Luciferina Oxiluciferina + Luciferase + oxigênio Luz • O nome luciferase tem sua origem de Lúcifer, do latim lucem ferre, que significa “portador da luz”. • A mudança de apenas um aminoácido na estrutura da luciferase, pode alterar a cor da luz emitida. Wild I288V I228A S286N
- 3. Origem e função biológica • A bioluminescência, no ambiente terrestre, é encontrada principalmente em insetos • Um exemplo de organismo onde a luciferase atua é o vagalume japonês, Luciola cruciata. • A partir da bioluminescência catalisada pela luciferase, os vagalumes portadores dessa enzima utilizam essa luz para: comunição, atração sexual, defesa, camuflagem e atração de presas.
- 4. Estrutura da Luciferase complexada com DLSA N-terminal Domínios de C-terminal Estruturas secundárias aminoácidos
- 5. Reação química • A reação química catalisada pela luciferase desse vagalume é dada por duas etapas: 1ª luciferina + ATP → luciferil adenilato + PPi 2ª luciferil adenilato + O2 → oxiluciferina + AMP + luz
- 6. Função biológica • Produção de luz através da catalisação da reação de oxidação da luciferina Localização da Isoleucina 228: próxima ao grupo fenolato do anel benzotiazólico macroambiente hidrofóbico rígido Apropriado para emissão de LUZ VERDE a região entre os resíduos 209-318 é determinante das cores nas luciferases A mudança de um resíduo em afeta a cor da luz: geralmente resulta em mutantes vermelhos
- 7. Implicações práticas • Teste de antibióticos: Bactéria viva. Remédio não Brilha Implanta-se o funcionou Bactéria da gene que produz doença X Antibiótico substâncias luminescentes Não brilha Remédio eficaz
- 8. • Teste de fertilidade: Brilha com Tem muito ATP intensidade fértil Mistura de Espermatozoide luciferina e luciferase Brilha com pouca Tem pouco ATP intensidade pouco fértil
- 9. Referências RCSB. June 2006: Luciferase. Disponível em: <http://www.rcsb.org/pdb/education_discussion/molecule_of_the_month/download/ Luciferase.pdf>. Acesso em: 11 de novembro de 2012. VIVIANI, R. V. Luciferases de vagalumes: Estrutura, função e aplicação em bioanálise e bioimageamento. Revista Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento. P. 8-19, no 37. FRAGA, H. "Firefly luminescence: a historical perspective and recent developments". Photochem. Photobiol. Sci. P. 146-158 no 7, v. 2. Fevereiro de 2008. BALDWIN, T. O. "Firefly luciferase: the structure is known, but the mystery remains". Structure, P. 223-228. no 4, v.3. Março de 1996. Ivonete D. Lucírio. Vaga-lume: Me dê uma luz. Revista Super Interessante. Dezembro de 1996. Disponível em: <http://super.abril.com.br/mundo-animal/vaga- lume-me-luz-436815.shtml>. Acesso em 11 de novembro de 2012. UFSCAR Sorocaba. ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL DA LUCIFERASE DO VAGALUME. Disponível em: <http://www.biolum.ufscar.br/luciferase>. Acesso em: 11 de novembro de 2012.