LOV- И BLUF-ФЛАВОПРОТЕИНЫ: РЕГУЛЯТОРНЫЕ ФОТОРЕЦЕПТОРЫ МИКРООРГАНИЗМОВ И ФОТОСЕНСОРНЫЕ АКТИВАТОРЫ В ОПТОГЕНЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
В последние годы показано, что LOV (light, oxygen, voltage)- и BLUF (Blue Light sensing Using FAD)-фотосенсорные белки выполняют функции фоторецепторов светорегулируемых процессов не только у эукариот, но и у многих прокариот. У бактериальных фоторецепторов LOV- и BLUF-домены с присоединенными флавиновыми хромофорами часто связаны с разными ферментными и другими эффекторными доменами и составляют модульные системы, переключаемые светом. К настоящему времени достигнут прогресс в раскрытии механизмов фотоактивации таких систем. Они основаны на индуцированных фотореакциями хромофоров изменениях в фотосенсорных доменных структурах и последующей трансдукции сигнала к эффекторным доменам. Знание принципов трансдукции сигнала LOV- и BLUF-фотосенсорами имеет важное значение для создания на их основе фотопереключаемых ферментов и транскрипционных систем, применяемых в оптогенетике — новой и активно развивающейся области клеточной биологии и биотехнологии. Рассматриваются структурные аспекты передачи сигнала светоактивированными LOV- и BLUF-фоторецепторами и их регуляторные функции у бактерий, а также некоторые недавние достижения в использовании LOV-и BLUFфотосенсоров в качестве активаторов в оптогенетических системах для регуляции клеточных процессов.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
1
БИОФИЗИКА
УДК 577.25
LOV- И BLUF-ФЛАВОПРОТЕИНЫ: РЕГУЛЯТОРНЫЕ ФОТОРЕЦЕПТОРЫ
МИКРООРГАНИЗМОВ И ФОТОСЕНСОРНЫЕ АКТИВАТОРЫ
В ОПТОГЕНЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Г.Я. <...> * e-mail: marstr@biophys.msu.ru
В последние годы показано, что LOV (light, oxygen, voltage)- и BLUF (Blue Light sensing
Using FAD)-фотосенсорные белки выполняют функции фоторецепторов светорегулируемых
процессов не только у эукариот, но и у многих прокариот. <...> У бактериальных
фоторецепторов LOV- и BLUF-домены с присоединенными флавиновыми хромофорами
часто связаны с разными ферментными и другими эффекторными доменами и составляют
модульные системы, переключаемые светом. <...> Они основаны на индуцированных
фотореакциями хромофоров изменениях в фотосенсорных доменных
структурах и последующей трансдукции сигнала к эффекторным доменам. <...> Рассматриваются структурные аспекты передачи сигнала
светоактивированными LOV- и BLUF-фоторецепторами и их регуляторные функции
у бактерий, а также некоторые недавние достижения в использовании LOV-и BLUFфотосенсоров
в качестве активаторов в оптогенетических системах для регуляции клеточных
процессов. <...> У растений,
грибов и бактерий идентифицировано несколько
типов регуляторных фоторецепторов, в том числе
чувствительные к красному свету фитохромы, чувствительные
к синему свету криптохромы, фототропины
и другие белки, содержащие LOV- и
BLUF-домены [1]. <...> Фотосенсорные BLUF- и LOV-домены — это короткие
(100–140 аминокислотных остатков — а.о.)
α/β-модули, способные присоединять в качестве
хромофоров флавины (ФАД или ФМН). LOV-доменные
белки составляют обширную группу фоторецепторов,
первоначально идентифицированные
у фототропинов растений, а позднее — у грибов и
многочисленных бактерий. <...> Значительно менее
распространенные BLUF-доменные белки найдены
пока только у некоторых эвгленоидов и бактерий.
BLUF-домены отличаются от LOV-доменов особенностями
вторичной структуры и специфическим
типом первичных фотопревращений их флавинового
хромофора. <...> Возникающие
в фотосенсорных доменах <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: