Biologer opdager carotenoidoverførsel mellem to proteiner

Specialister fra det biologiske fakultet ved Moscow State University har undersøgt, hvordan det fotoaktive orange carotenoidprotein (OCP) udveksler carotenoid med proteiner af lignende struktur. Opdagelsen vil øge udviklingen af ​​OCP-baserede antioxidantlægemidler, der sigter mod at beskytte raske celler under kræftbehandling. Papiret blev offentliggjort i Biofysisk Journal .

Det orange carotenoidprotein (OCP) er et lille vandopløseligt protein, der fungerer som en excitationsenergislukker i cyanobakterier. Det reducerer energioverførsel i det fotosyntetiske apparat under høje lysforhold. Cyanobakterier er blandt de ældste organismer på jorden, der er i stand til fotosyntese, og er ansvarlige for den høje koncentration af ilt i atmosfæren.

Under stærkt lys, strukturen af ​​orange carotenoidprotein ændrer sig og interagerer med antenner for at forhindre dannelse af reaktive iltarter. Carotenoider er lange carbonhydridmolekyler med et stort antal dobbeltbindinger, som fungerer som lysfølsomme kromoforer. Farven på carotenoider afhænger af proteintilstanden.

Tidligere har biologerne fra Moscow State University har beskrevet strukturen og egenskaberne for OCP -domæner, der syntes at være i stand til at binde carotenoiden til et kompleks af lys violet farve. En af de interessante og tidligere ukendte egenskaber ved det orange carotenoidprotein er evnen til at overføre carotenoiden til andre proteiner med en lignende struktur. Processens mekanisme er beskrevet i Biofysisk Journal artikel.

"Vi studerede interaktionen mellem carotenoidholdige violette C-domæner i OCP med en farveløs apo-form af OCP. Som et resultat af interaktionen, OCP's farveløse apo -form blev orange og fotoaktiv (i stand til at ændre dens struktur og farve). Carotenoidoverførselsprocessen simulerer processen med at samle et fotoaktivt protein fra en proteinmatrix og en chromophore (carotenoid), "sagde Dr. Eugene Maksimov, seniorforsker ved Laboratory of Biophotonics.

Overførselsreaktionen af ​​et hydrofobt carotenoidmolekyle mellem to vandopløselige proteiner giver flere interessante forskningsmuligheder. Denne mekanisme gør det muligt for forskere at oprette vandopløselige proteinkomplekser til at levere antioxidant carotenoid til celler, der har brug for beskyttelse mod de reaktive iltarter-f.eks. til sundt væv under fotodynamisk kræftbehandling. Kompleksets fotoaktive egenskaber vil være nyttige i molekylære termometre, da deres farve viser temperaturforskellen mellem cellens dele.