Фотопротеины — это тип фермента , вырабатываемого биолюминесцентными организмами. Они дополняют функцию люциферинов , обычная реакция которых по производству света катализируется ферментом люциферазой .
Термин фотопротеин был впервые использован для описания необычной химии люминесцентной системы Chaetopterus (морской многощетинковый червь). [1] Это было сделано для того, чтобы отличить их от других светопродуцирующих белков, поскольку они не проявляют обычной реакции люциферин - люцифераза . [2]
Фотопротеины не демонстрируют типичную ферментативную кинетику , как это наблюдается у люцифераз . Вместо этого, при смешивании с люциферином, они демонстрируют люминесценцию, пропорциональную количеству фотопротеина. Например, фотопротеин экворин производит вспышку света при добавлении люциферина и кальция, а не продолжительное свечение, которое наблюдается у люцифераз при добавлении люциферина. В этом отношении может показаться, что фотопротеины не являются ферментами, хотя на самом деле они катализируют свои реакции биолюминесценции. Это происходит из-за быстрого каталитического этапа, который производит свет, и медленного этапа регенерации, где оксилюциферин освобождается, а другая молекула люциферина затем может связаться с ферментом. [3] Из-за кинетически медленного этапа каждая молекула экворина должна «перезарядиться» другой молекулой люциферина, прежде чем она сможет снова излучать свет, и это создает впечатление, что она не ведет себя как типичный фермент.
Фотопротеины образуют стабильный комплекс люциферин-фотопротеин, часто до тех пор, пока не будет добавлен другой необходимый фактор, такой как Ca2 + в случае экворина .