Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Catalytic mechanism for Renilla-type luciferases

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00159816%3A_____%2F23%3A00079733" target="_blank" >RIV/00159816:_____/23:00079733 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216224:14310/23:00130829 RIV/00216305:26620/23:PU148240

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.nature.com/articles/s41929-022-00895-z" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41929-022-00895-z</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41929-022-00895-z" target="_blank" >10.1038/s41929-022-00895-z</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Catalytic mechanism for Renilla-type luciferases

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The widely used coelenterazine-powered Renilla luciferase was discovered over 40 years ago, but the oxidative mechanism by which it generates blue photons remains unclear. Here we decipher Renilla-type catalysis through crystallographic, spectroscopic and computational experiments. Structures of ancestral and extant luciferases complexed with the substrate-like analogue azacoelenterazine or a reaction product were obtained, providing molecular snapshots of coelenterazine-to-coelenteramide oxidation. Bound coelenterazine adopts a Y-shaped conformation, enabling the deprotonated imidazopyrazinone component to attack O-2 via a radical charge-transfer mechanism. A high emission intensity is secured by an aspartate from a conserved proton-relay system, which protonates the excited coelenteramide product. Another aspartate on the rim of the catalytic pocket fine-tunes the electronic state of coelenteramide and promotes the formation of the blue light-emitting phenolate anion. The results obtained also reveal structural features distinguishing flash-type from glow-type bioluminescence, providing insights that will guide the engineering of next-generation luciferase-luciferin pairs for ultrasensitive optical bioassays.

  • Název v anglickém jazyce

    Catalytic mechanism for Renilla-type luciferases

  • Popis výsledku anglicky

    The widely used coelenterazine-powered Renilla luciferase was discovered over 40 years ago, but the oxidative mechanism by which it generates blue photons remains unclear. Here we decipher Renilla-type catalysis through crystallographic, spectroscopic and computational experiments. Structures of ancestral and extant luciferases complexed with the substrate-like analogue azacoelenterazine or a reaction product were obtained, providing molecular snapshots of coelenterazine-to-coelenteramide oxidation. Bound coelenterazine adopts a Y-shaped conformation, enabling the deprotonated imidazopyrazinone component to attack O-2 via a radical charge-transfer mechanism. A high emission intensity is secured by an aspartate from a conserved proton-relay system, which protonates the excited coelenteramide product. Another aspartate on the rim of the catalytic pocket fine-tunes the electronic state of coelenteramide and promotes the formation of the blue light-emitting phenolate anion. The results obtained also reveal structural features distinguishing flash-type from glow-type bioluminescence, providing insights that will guide the engineering of next-generation luciferase-luciferin pairs for ultrasensitive optical bioassays.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nature Catalysis

  • ISSN

    2520-1158

  • e-ISSN

    2520-1158

  • Svazek periodika

    6

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    DE - Spolková republika Německo

  • Počet stran výsledku

    16

  • Strana od-do

    23-38

  • Kód UT WoS článku

    000906600100001

  • EID výsledku v databázi Scopus