Mechanism and color modulation of fungal bioluminescence

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Kaskova, Zinaida M. ; Dorr, Felipe A. ; Petushkov, Valentin N. ; Purtov, Konstantin V. ; Tsarkova, Aleksandra S. ; Rodionova, Natalja S. ; Mineev, Konstantin S. ; Guglya, Elena B. ; Kotlobay, Alexey ; Baleeva, Nadezhda S. ; Baranov, Mikhail S. ; Arseniev, Alexander S. ; Gitelson, Josef I. ; Lukyanov, Sergey ; Suzuki, Yoshiki ; Kanie, Shusei ; Pinto, Ernani ; Di Mascio, Paolo ; Waldenmaier, Hans E. ; Pereira, Tatiana A. ; Carvalho, Rodrigo P. ; Oliveira, Anderson G. ; Oba, Yuichi ; Bastos, Erick L. ; Stevani, Cassius V. ; Yampolsky, Ilia V.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENCE ADVANCES; v. 3, n. 4 APR 2017.
• Citações Web of Science: 20

Resumo

Bioluminescent fungi are spread throughout the globe, but details on their mechanism of light emission are still scarce. Usually, the process involves three key components: an oxidizable luciferin substrate, a luciferase enzyme, and a light emitter, typically oxidized luciferin, and called oxyluciferin. We report the structure of fungal oxyluciferin, investigate the mechanism of fungal bioluminescence, and describe theuseof simple synthetic alpha-pyrones as luciferins to produce multicolor enzymatic chemiluminescence. A high-energy endoperoxide is proposed as an intermediate of the oxidation of the native luciferin to the oxyluciferin, which is a pyruvic acid adduct of caffeic acid. Luciferase promiscuity allows the use of simple alpha-pyrones as chemiluminescent substrates. (AU)

• Processo FAPESP: 14/14866-2 - Interações intermoleculares envolvendo betalaínas
• Beneficiário: Erick Leite Bastos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 12/12663-1 - Oxigênio singlete e peróxidos em química biológica
• Beneficiário: Paolo Di Mascio
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/07914-8 - FoRC - Centro de Pesquisa em Alimentos
• Beneficiário: Bernadette Dora Gombossy de Melo Franco
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 13/07937-8 - Redoxoma
• Beneficiário: Ohara Augusto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 10/11578-5 - Purificação e clonagem da redutase e luciferase de fungos bioluminescentes.
• Beneficiário: Anderson Garbuglio de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/16885-1 - Bioluminescência em fungos: levantamento de espécies, estudo mecanístico & ensaios toxicológicos
• Beneficiário: Cassius Vinicius Stevani
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular