Исследование показало, что биолюминесценция грибов устроена сложнее, чем считалось ранее. Новые механизмы свечения можно использовать для создания биосенсоров для медицины и экологических проектов. Об исследовании сообщает пресс-служба Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН.
Исследователи Красноярского научного центра СО РАН показали в экспериментах роль в свечении грибов ферментной системы цитохрома P450. Результаты исследования показывают сложность и многообразие механизмов биолюминесценции у грибов. Аналогичные подходы можно использовать для биотехнологий.
За десятилетия исследований ученые описали более 100 видов светящихся грибов, но точный механизм их свечения долгое время оставался загадкой. До сих пор считалось, что оно связано только с одной ферментной системой — гидроксилаза-люцифераза.
Красноярские ученые провели эксперименты на четырех видах светящихся грибов: Neonothopanus nambi, Armillaria borealis, Mycena citricolor и Panellus stipticus. Тесты показали, что перекись водорода значительно усиливает грибное свечение, а блокатор цитохрома P450 луконазол ослабляет его. Это доказывает участие цитохромов P450 в процессе биолюминесценции.
Цитохромы P450 — семейство ферментов, участвующих в обмене веществ живых организмов. Они участвуют в преобразовании сложных органических соединений и помогают организмам адаптироваться к неблагоприятным условиям среды. Исследователи считают, что система цитохрома P450 превращает гиспидин — предшественник люциферина — в сам люциферин, который затем окисляется с участием активных форм кислорода, что и приводит к излучению света.
По словам исследователя, помимо системы гидроксилаза-люцифераза в механизме свечения участвуют цитохром P450 и оксидазы лигнолитического комплекса грибов. Эти ферменты способны генерировать активные формы кислорода и окислять люциферин с излучением света. Таким образом, у грибов существует несколько биохимических путей генерации видимого света.
Это открытие дает новое представление о биохимических механизмах грибной биолюминесценции и может найти практическое применение в биотехнологии, медицине и экологии, например, для создания нового класса биосенсоров.
