루시페린

루시페린()은 생물 발광에 관여하는 물질을 총칭하는 말이다. 루시페레이스에 의해서 산화될 때 발광을 일으킨다. 개똥벌레나 발광성 미생물 등에 존재한다.

분류 
개똥벌레와 그 유충, 방아벌레 등이 육지에 사는 발광생물의 대표적인 종류이다. 하지만 대부분의 발광 생물은 해양에 서식하며, 박테리아와 플랑크톤에서 물고기에 이르기까지 그 종류가 다양하다. 생물 발광은 많은 목적을 가지고 있으며 짝짓기와 의사소통, 성 구별, 먹이의 탐색 및 포식자로부터의 생존에 중요한 요소로 보인다. 얼마나 많은 종류의 루시페린이 존재하는지는 알려지지 않았지만, 일부는 그 구조가 알려져있다. 모두 빛을 내는데 활성 산소를 사용한다는 공통점이 있다.

개똥벌레 루시페린 

자연계 화학발광 분자의 예로 개똥벌레에 루시페린이 있다. 이 루시페린의 IUPAC 명칭은 (4S)-2-(6-hydroxy-1,3-benzothiazol-2-yl)-4,5-dihydrothiazole-4-carboxylic acid이다. 염기 조건 하에 이 분자를 산화시키면 고리 내의 두 탄소가 산소로 치환된 시클로뷰타논 중간체가 만들어지고, 곧 복잡한 복소고리 화합물과 이산화탄소로 분열하며 빛을 낸다. 이 때의 빛은 노란 색이며, 반응에 아데노신 삼인산이 필요한 것이 특이점이다.

달팽이 루시페린 

Latia neritoides는 달팽이의 일종으로, 현재까지 발견된 것 중 유일하게 민물에 서식하며 발광을 하는 복족류이다. 위협을 가하거나 소량의 알코올을 서식지에 떨어트리는 것만으로 이의 발광을 확인할 수 있다. 이의 루시페린의 IUPAC 명칭은 (E)-2-methyl-4-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohex-1-yl)-1-buten-1-ol formate이며, 그 반응은 다음과 같다.

달팽이 루시페린 + XH2 + 2 O2 → 산화된 달팽이 루시페린 + CO2 + HCOOH + X + H2O + 빛

박테리아 루시페린 
바다 속에 서식하는 미생물인 Achromobacter fischerii의 루시페린은 환원형 플래빈 모노뉴클레오타이드이다.

코엘린테라진 

코엘린테라진(coelenterazine)은 루시페린의 일종으로 7개의 문(門)에 달하는 다양한 해양 동물에게서 발견된다. 이는 발광 단백질과 함께 작용하여 파란 빛을 방출한다.

장점 
루시페린을 이용한 생물 발광은 엄청나게 효율적이다. 예를 들어, 개똥벌레는 화학적 과정에서 발생하는 에너지의 약 40%를 빛으로 변환한다. 이에 비해 일반적인 전구의 효율은 10%로, 대부분의 에너지는 열로 방출된다.

각주 

생물 발광
생물 색소