Aequorina

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Aequorina, Renilla-luciferina 2-monooxigenasa

Diagrama de la cinta de Aequorina con el grupo prostético coelenteracina en azul
Estructuras enzimáticas (PDB)
RCSB PDB, PDBe, PDBsum
Identificadores
Identificadores externos IntEnz1.13.12.5 BRENDA1.13.12.5 ExPASyNiceZyme view MetaCycvía metabólica PRIAMperfil KEGGenzima:1.13.12.5
Número EC 1.13.12.5
Número CAS 346421-46-3
Ortología
PubMed (búsqueda) [1]
PMC (búsqueda) [2]  

La Aequorina (número EC 1.13.12.5) es un fotoproteína aislado de medusas luminiscentes como las especies del género Aequorea (por ejemplo, Aequorea victoria) y una variedad de otros organismos marinos.[1] Fue aislado originalmente del celentérado por Osamu Shimomura.[2]

Estructura[editar]

Aequorina se compone de dos unidades distintas, la apo-aequorinapoproteína, con un peso molecular aproximado de 22 kDa, y la coelenteracina que es una luciferina que actúa de grupo prostético.

Mecanismo de acción[editar]

Los dos componentes estructurales de la aequorina, permiten funcionalidad. La proteína tiene tres centros de actividad Mano EF que funcionan como sitios de unión de los iones Ca2+. Cuando Ca2+ocupa de esos sitios, la proteína sufre un cambio conformacional y se produce la oxidación de su grupo prostético la coelenteracina, en coelenteramida activada además de CO2. A medida que la activación coelenteramida disminuye al estado basal, se emite una luz azul (longitud de onda = 469 nm).

Usos en la biología y la medicina[editar]

Dado que la luz emitida puede ser fácilmente detectada con un Fotómetro, aequorina se ha convertido en una herramienta útil en la biología molecular para la medición de Ca2+ intracelular. Las células cultivadas que expresan el gen aequorina efectivamente puede sintetizarla. Sin embargo, la expresión recombinante produce sólo la apoproteína, por lo tanto es necesario añadir coelenteracina en el medio de cultivo de las células para obtener una proteína funcional y poder usar su emisión de luz azul para medir la concentración Ca2+ . Coelenteracina es una molécula hidrófoba, y por lo tanto es fácilmente absorbido a través de las paredes celulares de plantas y hongos, así como la membrana plasmática de eucariotas superiores, haciendo aequorina adecuado como un (reportero Ca2+) en las plantas, hongos y células de mamíferos.[3] [4]

Aequorina tiene una serie de ventajas con respecto a otros indicadores de Ca2+ : Tiene una baja tasa de fugas de las células, carece de los fenómenos de compartimentación intracelular, y no interrumpe las funciones celulares o el desarrollo del embrión. Además, la luz emitida por la oxidación de coelenteracina no depende de cualquier excitación óptica, por lo que los problemas con auto-fluorescencia se eliminan.[5] La principal limitación de aequorina es que la coelenteracina grupo prostético es irreversible consumida para producir luz, y requiere continuo suministro de coelenteracina al medios. Todo ello ha conducido a la evolución de otros sensores de calcio genéticamente codificados como el del camaleón (sensor calmodulina) basado en, desarrollado por Roger Tsien[6] y el sensor de la troponina-basado, TN-XXL, desarrollado por Oliver Griesbeck.[7]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Shimomura, O. (1995): A short story of aequorin. Biological Bulletin.189:1–5
  2. Shimomura O, Johnson F.H. & Saiga, Y. (1962): Extraction, purification and properties of aequorin, a bioluminescent protein from the luminous hydromedusan, Aequorea. J Cell Comp Physiol 59:223–239
  3. Blinks J.R., Wier, W.G., Hess P, & Prendergast F.G. (1982): Measurement of Ca2+ concentrations in living cells. Prog Biophys Mol Biol 40:1–114
  4. Montero M., Brini M., Marsault R., Álvarez J., Sitia R., Pozzan T. & Rizzuto R. (1995): Monitoring dynamic changes in free Ca2+ concentration in the endoplasmic reticulum of intact cells. EMBO J 14:5467–5475
  5. Kendall J.M,, Badminton M.N., Sala-Newby G.B., Campbell A.K. & Rembold C.M. (1996): Recombinant apoaequorin acting as a pseudo-luciferase reports micromolar changes in the endoplasmic reticulum free Ca2+ of intact cells. Biochem. J. 318:383–387
  6. Miyawaki A., Llopis J., Heim R., McCaffery J.M., Adams J.A., Ikurak M. & Tsien R.Y. (1997): Fluorescent indicators for Ca2+ based on green fluorescent proteins and calmodulin 388:882–887
  7. Heim N. & Griesbeck O. (2004): Genetically encoded indicators of cellular calcium dynamics based on troponin C and green fluorescent proteína. J. Biol. Chem. 279:14280–14806

Enlaces externos[editar]