Lusiferaasit

Lusiferaasit ovat oksidoreduktaaseihin kuuluvia entsyymejä, jotka katalysoivat lusiferiineiksi kutsuttujen substraatin hapettumista hapen ja koentsyymin kuten ATP:n tai flaviinimononukleotidin avulla virittyneeksi yhdisteeksi. Virityksen purkautuessa vapautuu fotoni. Eräät lusiferaasit tarvitsevat myös kalsium- tai magnesiumioneja toimiakseen. Useimmiten vapautuva säteily on sinisen tai vihreän valon aallonpituudella.

Lusiferaasit ovat yleisimpiä bioluminesenssin aiheuttajia. Niitä esiintyy useissa eliöissä kuten bakteereissa, sienissä, panssarisiimaeliöissä, polttiaiseläimissä, piikkinahkaisissa, nivelmadoissa äyriäisissä, nilviäisissä, tuhatjalkaisissa, hyönteisissä (kiiltomadot, sepät) ja eräissä kaloissa. Useat lusiferaaseja hyödyntävät eliöt elävät merissä.

Lusiferaasityyppejä

Bakteerien lusiferaasit hyödyntävät koentsyyminään flaviinimononukleotidia ja lusiferiini on pitkäketjuinen aldehydi kuten myristyylialdehydi. Lusiferaaseja on muun muassa Vibrio-suvun bakteereissa ja rakenteeltaan ne ovat oligomeereja. Monet bioluminoivat bakteerit ovat syvänvedenkalojen symbiootteja.

Sienten lusiferaasien koentsyymi on NADH tai |NADPH. Substraatti on polyfenoleihin kuuluva 3-hydroksihispisiini.

Panssarisiimaeliöissä lusiferiini on porfyriinijohdannainen. Yksi yleisimmistä lusiferaasityypeistä käyttää substraattinaan koelenteratsiinia ja näitä entsyymejä on muun muassa polttiaiseläimissä, piikkinahkaisissa, äyriäisissä ja eräissä kaloissa.

Hyönteisten, erityisesti kiiltomatojen, lusiferaasit ovat runsaasti tutkittuja. Ne vaativat toimiakseen ATP:tä ja magnesiumioneja. Rakenteeltaan entsyymi on dimeeri ja massaltaan 95 kDa.

Hyödyntäminen
Erityisesti kiiltomatojen lusiferaaseja käytetään monien biologisten prosessien seurantaan. Käyttökohteita ovat esimerkiksi entsyymikinetiikka ja immunomääritykset.

Lähteet

Oksidoreduktaasit