Luciférase
Définition
La luciférase est une enzyme oxydante dégradant la luciférine en oxyluciférine avec production de lumière impliquée dans la bioluminescence. La luciférase consomme-oxyde le pigment de luciférine avec une dépense d'ATP (qui provient de la transformation du pyrophosphate par l'enzyme sulfurylase).
La luciférase :
La luciférase transforme la luciférine de l'ATP en oxyluciférine et lumière.
Explications
Les luciférases sont des enzymes structurellement différentes, par l'intermédiaire desquelles l'activité catalytique des luciférines réagit avec l'oxygène pour former des dioxétanes ou des dioxétanones instables de haute énergie (oxydation). Elles sont utilisés principalement dans les laboratoires (EC 1.13.12.7) et par les lucioles (Photinus pyralis) et les lampyres (Lampyris noctiluca).
En effet, la réaction d'oxydation libère de la lumière, d'une couleur différente selon la composition de la luciférine et de la luciférase, ce qui explique la production de différentes couleurs chez différentes espèces d'organismes.
La luciférase est principalement utilisée comme gène rapporteur dans les études de régulation de la transcription. Le gène d'intérêt, provenant d'un promoteur, d'un amplificateur ou d'un gène silencieux, est inséré en amont du gène modifié de luciférase de luciole dans un plasmide. Le plasmide recombinant est transfecté dans un vecteur d'expression sur un substrat contenant Mg2+ et ATP. La quantité de lumière produite dépend de l'expression de l'élément en amont ou du promoteur d'intérêt. La luciférase de Renilla reniformis sert de contrôle lorsqu'elle est ligaturée dans un autre vecteur et sous le contrôle d'un promoteur constitutif dans la même cellule. Selon les différentes espèces d'animaux, la composition chimique de la luciférase et de la luciférine varie, ce qui produit des couleurs différentes.
Elle se distingue d'une photoprotéine. Avec les bactéries, voir les bactéries lumineuses, les organes lumineux et les photophores.
Les gènes rapporteurs les plus courants sont les rapporteurs bioluminescents dont la détection est basée sur la réaction enzymatique avec une enzyme, la luciférase, avec le substrat luciférine. Les enzymes luciférase les plus couramment utilisées sont dérivées de la luciole Photinus pyralis et de la pennatule Renilla reniformis. Le signal bioluminescent émis par cette réaction enzymatique rapporteur peut être facilement quantifié.
Les applications des tests de luciférase concernent :
- marquage non invasif des gènes chez les animaux vivants;
- test de viabilité cellulaire;
- estimation de l'ATP ou du calcium interne dans les cellules;
- analyse de l'expression génique;
- analyse de la structure du promoteur;
- analyse fonctionnelle des SNP pour le promoteur;
- étudier les voies de signalisation cellulaire;
- pour étudier l'ARNi et les ARN non-codants.
Luciférase des lucioles
La luciférase de luciole produit de la lumière en convertissant la luciférine du coléoptère substrat en l'adénylate correspondant qu'elle oxyde ensuite en oxyluciférine, l'émetteur de bioluminescence. Nous avons confirmé les notions généralement admises selon lesquelles l'étape d'oxydation est initiée par la formation d'un carbanion intermédiaire et qu'un hydroperoxyde (anion) est impliqué. De plus, des preuves structurelles sont présentées qui expliquent l'apport d'oxygène au site de réaction du substrat. Ici, nous rapportons des preuves spectroscopiques convaincantes clés de la participation de l'anion superoxyde dans une réaction de modèle chimique connexe qui prend en charge une seule voie de transfert d'électrons pour le processus oxydatif critique.
Synonymes, antonymes
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Mots en L à proximité
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En rapport avec "luciférase"
La luciférine est une substance produisant la luminescence de certains insectes (luciole, lampyre).
La bioluminescence consiste en une production de lumière visible par chimioluminescence de certains organismes vivants.
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