Рекомбинантная люцифераза светляков Luciola mingrelica тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.15 ВАК РФ

I. ВВЕДЕНИЕ

II. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1. Клонирование генов люцифераз

2.2. Структура люцифераз и активного центра фермента

2.2.1. Первичные структуры люцифераз

2.2.2. Третичная структура люциферазы светляков

2.2.3. Активный центр люциферазы светляков

2.2.4. Каталитически активная форма люциферазы 31 2.3. Стабильность люциферазы светляков

2.3.1. Факторы, влияющие на стабильность люциферазы светляков

2.3.2. Кинетика и термодинамика термоинактивации люциферазы светляков

2.3.3. Стабилизация люцифераз путем мутагенеза

2.3.4. Стабилизация люцифераз путем иммобилизации

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Плазмиды и штаммы

3.2. Вещества и реагенты

3.3. Аппаратура

3.4. Методики проведения экспериментов

IV. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

4.1. Получение и физико-химические свойства рекомбинантной люциферазы светляков Ь. тгщгеНса

4.1.1. Источники рекомбинантных люцифераз X. т1щгейса

4.1.2. Выделение рекомбинантных люцифераз Ь. ттргеИса

4.1.3. Физико-химические свойства рекомбинантных люцифераз X. т1щгеИса

4.2. Кинетика и механизм термоинактивации рекомбинантной люциферазы Ь. гтщгеИса

4.2.1. Молекулярные формы люциферазы по данным скоростного ультрацентрифугирования и аналитической гель-фильтрации

4.2.2. Зависимость удельной активности люциферазы от времени при различных концентрациях фермента и 8 °С

4.2.3. Кинетика инактивации люциферазы при 22 °С

4.2.4. Кинетика инактивации люциферазы при повышенных температурах

4.2.5. Реактивация рекомбинантной люциферазы Ь. т1щгеИса

4.2.6. Исследование процесса термоинактивации рекомбинантной люциферазы светляков флуоресцентным методом И^

4.2.7. Механизм инактивации рекомбинантной люциферазы светляков Ь. тт&еИса

4.3. Иммобилизованная рекомбинантная люцифераза светляков Ь. тт&еНса

4.3.1. Препараты растворимых люцифераз, использованные для иммобилизации

4.3.2. Иммобилизация нативных и рекомбинантных люцифераз светляков

4.3.3. Каталитические свойства и стабильность иммобилизованных люцифераз

4.3.4. Применение иммобилизованной рекомбинантной люциферазы для анализа АТФ

V. ВЫВОДЫ

В основе явления биолюминесценции лежит катализируемое ферментом - люциферазой окисление органического субстрата люциферина кислородом воздуха в присутствии АТФ. Абсолютная специфичность люциферазы по отношению к АТФ, близкий к единице квантовый выход реакции, простота регистрации ферментативной активности обусловили большой интерес к люциферазе как высокоэффективному реагенту, позволяющему определять ультрамалые (до 10"14 М) концентрации АТФ и других важных компонентов клеточного метаболизма [1].

Несмотря на то, что изучение люциферин-люциферазных систем ведется давно, до сих пор полностью не выяснены механизм и кинетические характеристики реакции, а также роль белковой матрицы в механизме биолюминесценции. Так, для люцифераз, выделенных из различных светляков и жуков-щелкунов, максимумы биолюминесценции лежат в диапазоне длин волн от зеленого (534 нм) до оранжевого (593 нм) [2]. Так как ферменты катализируют одну и ту же реакцию с участием люциферина и АТФ, ключевую роль в создании условий для эффективного преобразования химической энергии в световую и определении цвета биолюминесценции играет белковая глобула. В 1996 г. была получена кристаллическая структура люциферазы Ркойпт ругаШ [3], затем предложены модели активного центра люцифераз [4-6]. Однако, роль отдельных аминокислотных остатков в связывании субстратов и их каталитическом превращении до конца не определена.

Решить задачи установления взаимосвязи между структурой и функциями фермента позволяют методы генной инженерии, получившие бурное развитие в последнее время. Клонирование и синтез рекомбинантных люцифераз, выделение гомогенных, синтезированных de novo ферментов в отсутствие субстратов и продуктов реакции, которые образуют прочные комплексы с люциферазой и могут значительно, менять конформацию белка [7, 8], открывают возможности для изучения механизма биолюминесцентной реакции и свойств люцифераз светляков. Однако, при синтезе эукариотических ферментов в прокариотических клетках (Е. coli) возникает проблема соответствия конформации и свойств рекомбинантных и нативных белков, что может быть связано с наличием дополнительных аминокислотных остатков у рекомбинантных ферментов и с отсутствием возможной посттрансляционной модификации белковой цепи в клетках Е. coli. В связи с этим актуальной является задача получения векторов, обеспечивающих синтез препаративных количеств аутентичных рекомбинантных люцифераз с заданными свойствами.

В последнее время значительное внимание уделяется процессам сворачивания молекулы фермента в нативную конформацию и сохранения этой конформации. Так как даже фемтомолярные количества активной люциферазы легко регистрируются биолюминесцентным методом in vivo и in vitro [9], ген люциферазы является хорошим маркерным геном для изучения процессов транскрипции и трансляции генетического материала, а люцифераза светляков широко используется в качестве модели для исследования процессов синтеза и сворачивания белков и участия шаперонов в этом процессе. Однако, низкая стабильность люциферазы в растворе создает трудности для практического применения люциферин-люциферазной системы. Выяснение механизмов термоинактивации, изучение связи между структурой фермента и его стабильностью, исследование влияния различных факторов на стабильность люциферазы позволяют предложить эффективные методы стабилизации и реактивации люциферазы светляков.

Данная работа посвящена изучению физико-химических свойств и механизма термоинактивации рекомбинантной люциферазы светляков Lucióla mingrelica. Целью работы являлось получение плазмиды-суперпродуцента, кодирующей синтез рекомбинантной люциферазы светляков L. mingrelica, не уступающей по стабильности нативному ферменту; получение препаративных количеств рекомбинантного белка; изучение его каталитических свойств и механизма термоинактивации, что позволило получить новые данные о механизме действия фермента и разработать АТФ-реагент на основе рекомбинантной люциферазы светляков в растворимом и иммобилизованном состоянии.

II. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Люцифераза светляков [люциферин-4-монооксигеназа (гидролиз АТФ); люциферин:кислород-4-оксидоредуктаза (декарбоксилирование, гидролиз АТФ), ЕС 1.13.12.7] катализирует реакцию окисления люциферина кислородом воздуха в присутствии АТФ и ионов Mg2+ [7, 10] (рис. 1), в результате которой выделяется видимый свет (А,макс=538-593 нм) с квантовым выходом, близким к единице [11]. В отличие от большинства других оксигеназ, люцифераза не содержит простетических групп, кофакторов или ионов металлов [10]. Особенностью люциферазной реакции является низкая степень превращения субстратов - оборот фермента мал из-за медленной диссоциации комплекса фермент-продукт, скорость которой соизмерима со скоростью инактивации фермента [7].

У. выводы

1. Методом случайного мутагенеза получена плазмида-суперпродуцент pLR, несущая ген люциферазы светляков L. mingrelica и позволяющая синтезировать в клетках Е. coli аутентичный фермент с выходом до 10% каталитически активной люциферазы от всех белков клетки.

2. Показано, что физико-химические, каталитические и спектральные свойства нативной и аутентичной рекомбинантной люцифераз близки; термостабильность рекомбинантного фермента выше, чем нативной люциферазы светляков.

3. Показано, что в растворе каталитически активная люцифераза существует в виде мономеров и димеров, при этом при f<20 °С мономеры в составе димера в два раза более активны, чем в свободном состоянии. Определены равновесная константа диссоциации (Кдисс) и кинетические константы ассоциации и диссоциации люциферазы в интервале температур 8-42 °С при рН=7,8 и показано, что величина Кгуисс растет от 3,8-10"9 М при 8 °С до 7,5-Ю"7 М при 42 °С.

4. Исследована кинетика термоинактивации рекомбинантной люциферазы в растворе в интервале температур 8-42 °С при концентрациях ферменту 5-10"n - 5-Ю-6 М. Показано, что процесс термоинактивации описывается сложными кинетическими кривыми. Предложена схема инактивации люциферазы, включающая диссоциацию димера, инактивацию мономера и агрегацию инактивированного фермента. Определены константы индивидуальных стадий инактивации люциферазы и сделан вывод, что димер фермента гораздо более стабилен, чем мономер.

5. Показано, что инактивированная при повышенных температурах люцифераза способна самопроизвольно восстанавливать каталитическую активность при понижении температуры, что обусловлено ассоциацией обратимо инактивированных мономеров фермента в активные димеры. Степень восстановления активности зависит от степени инактивации люциферазы.

6. Оптимизирован метод иммобилизации рекомбинантной люциферазы на ВгС]Ч-активированной сефарозе. Иммобилизованная рекомбинантная люцифераза имеет спектральные и каталитические свойства, сходные со свойствами растворимого фермента.

7. Разработана методика получения реагента для анализа АТФ на основе иммобилизованной рекомбинантной люциферазы. Реагент обладает более высокой термостабильностью, чем растворимый фермент, и не имеет фонового сигнала. Показана возможность использования данного реагента для определения АТФ в интервале концентраций Ю-12 - Ю-6 М.

1. Угарова Н.Н., Бровко Л.Ю., Кутузова Т.Д. Биолюминесценция и биолюминесцентный анализ. // Биохимия. 1993. Т. 58. С. 1351-1372.

2. Ye L., Buck L.M., Schaeffer H.J., Leach F.R. Cloning and Sequencing of a cDNA for Firefly Luciferase from Photuris pennsylvanica. // Biochim. Biophys. Acta. 1997. V. 1339. P. 39-52.

3. Conti E., Franks N.P., Brick P. Crystal Structure of Firefly Luciferase Throws Light on a Superfamily of Adenylate-Forming Enzymes. // Structure. 1996. V. 4. N. 3. P. 287-298.

4. Branchini B.R., Magyar R.A., Murtiashaw M.H., Anderson S.M., Zimmer M. Site-Directed Mutagenesis of Histidine 245 in Firefly Luciferase: a Proposed Model of the Active Site. // Biochemistry. 1998. V. 37. P. 15311-15319.

5. Branchini B.R., Magyar R.A., Murtiashaw M.H., Anderson S.A., Helgerson L.C., Zimmer M. Site-Directed Mutagenesis of Firefly Luciferase Active Site Amino Acids: a Proposed Model for Bioluminescence Color. // Biochemistry. 1999. V. 38. P. 13223-13230.

6. Сандалова Т.П., Угарова H.H. Модель активного центра люциферазы светляков. // Биохимия. 1999. Т. 64. N. 8. С. 135-142.

7. Ugarova N.N. Luciferase of Luciola mingrelica Fireflies. Kinetics and Regulation Mechanism. // J. Biolumin. Chemilumin. 1989. V. 4. P. 406-418.

8. Gould S.J., Subramani S. Firefly Luciferase as a Tool in Molecular and Cell Biology. // Anal. Biochem. 1988. V. 175. P. 5-13.

9. De Luca M. Firefly Luciferase, // Adv. Enzymol. 1976. V. 44. P. 37-68.

10. Seliger H.H., McElroy W.D. Spectral Emission and Quantum Yield of Firefly Bioluminescence. //Arch. Biochem. Biophys. 1960. V. 88. P. 136-141.

11. De Wet J.R., Wood K.V., Helinski DR., De Luca M. Cloning of Firefly Luciferase cDNA and the Expression of Active Luciferase in Escherichia coli. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. V. 82. P. 7870-7873.

12. De Wet J.R., Wood K.V., De Luca M., Helinski D.R., Subramani S. Firefly Luciferase Gene Structure and Expression in Mammalian Cells. // Mol. Cell. Biol. 1987. V. 7. P. 725-737.

13. Ow M., Wood K.V., De Luca M., De Wet J.R., Helinski D.R. et al. Transient and Stable Expression of the Firefly Luciferase Gene in Plant Cells and Transgenic Plants. // Science. 1986. V. 234. P. 856-859.

14. Wood K.V., Lam Y.A., Seliger H.H., McElroy W.D. Complementary DNA Coding Click Beetle Luciferases Can Elicit Bioluminescence of Different Colors. // Science. 1989. V. 244. P. 700-702.

15. Masuda Т., Tatsumi M., Nakano E. Cloning and Sequence Analysis of a cDNA for Luciferase of a Japanese Firefly Luciola cruciata. 11 Gene. 1989. V. 77. P. 265-270.

16. Tatsumi H., Kajiyama N., Nakano E. Molecular Cloning and Expression in Escherichia coli of a cDNA Clone Encoding Luciferase of a Firefly Luciola lateralis. // Biochim. Biophys. Acta. 1992. Y. 1131. P. 161-165.

17. Кутузова Т.Д., Дементьева Е.И., Болдвин Т.О., Угарова Н.Н. Рекомбинантная люцифераза светляков L. mingrelica. Клонирование, суперэкспрессия и получение гомогенного фермента. // Биотехнология. 1992. Т. 5. С. 43-51.

18. Ohmiya Y., Ohba N., Toh H., Tsuji F.I. Cloning, Expression and Sequence Analysis of cDNA for the Luciferases from the Japanese Fireflies, Pyrocoelia miyako and Hotaria parvula. // Photochem. Photobiol. 1995. V. 62. P. 309-313.

19. Sala-Newby G.B., Thompson C.M., Campbell A.K. Sequence and Biochemical Similarities between the Luciferases of the Glow-worm Lampyris nocticula and the firefly Photinus pyralis. // Biochem. J. 1996. У. 313. P. 761767.

20. Schröder Н., Langer Т., Hartl F.-U., Bukau В. Dna К, Dna J and Grp E Form a Cellular Chaperone Machineiy Capable of Repairing Heat Induced Protein Damage. // EMBO J. 1993. V. 12. N. 11. P. 4137-4144.

21. Lampinen J., Koivisto L., Wahlsen M., Mantsala P., Karp M. Expression of Luciferase Genes from Different Origins in Bacillus subtilis. // Mol. Gen. Genet. 1992. V. 232. P. 498-504.

22. Ho C.-H., Limberis L., Caldwell K., Stewart R. A Metal-Chelating Pluronic for Immobilization of Histidine-Tagged Proteins at Interfaces: Immobilization of Firefly Luciferase on Polystyrene Beads. // Langmuir. 1988. V. 14. P. 38893894.

23. Bonin A.L., Gossen M., Bujard H. Photinus pyralis Luciferase: Vectors that Contain a Modified lue Coding Sequence Allowing Convenient Transfer into Other Systems. // Gene. 1994. V. 141. P. 75-77.

24. Nguyen V.T., Bensaude О. Increased Thermal Aggregation of Proteins in ATP-depleted Mammalian Cells. // Eur. J. Biochem. 1994. V. 220. P. 239-246.

25. Michels A.A., Nguyen V.T., Konings A.W.T., Kampinga H.H., Bensaude О. Thermostability of a Nuclear-Targeted Luciferase Expressed in Mammahan

26. Cells. Destabilizing Influence of the Intranuclear Microenviromnent. // Eur. J. Biochem. 1995. V. 234. P. 382-389.

27. Jarvis E.E., Brown L.M. Transient Expression of Firefly Luciferase in Protoplasts of the Green Alga Chlorella ellipsoidea. // Curr. Genet. 1991. V. 19. P. 317-321.

28. Barnes W.M. Variable Patterns of Expression of Luciferase in Transgenic Tobacco Leaves. // Proc, Natl. Acad. Sci. USA. 1990. V. 87. P. 9183-9187.

29. Aflalo C. Targeting of Cloned Firefly Luciferase to Yeast Mitochondria. // Biochemistry. 1990. V. 29. P. 4758-4766.

30. Tatsumi H., Fukuda S., Kikuchi M., Koyama Y. Constraction of Biotinylated Firefly Luciferase Using Biotin Acceptor Peptides. // Anal. Biochem. 1996. V. 243. P. 176-180.

31. Arslan T., Mamaev S., Mamaeva N., Hecht S.M. Structurally Modified Firefly Luciferase. Effects of Amino Acid Substitution at Position 286. // J. Am. Chem. Soc. 1997. V. 119. N. 45. P. 10878-10887.

32. Wood K.V., De Wet J.R., Deuji M., De Luca M. Synthesis of Active Firefly Luciferase by in vitro Translation of RNA Obtained from Adult Lanterns. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1984. V. 124. N. 2. P. 592-596.

33. Kutuzova G.D., Skripkin E.A., Tarasova N.I., Ugarova N.N., Bogdanov A.A. Synthesis and Pathway of Luciola mingrelica Firefly Luciferase in Xenopus laevis Frog Oocytes and in Cell-Free System. // Biochemie. 1989. V. 71. P. 579-583.

34. De Luca M., Marsh M. Conformational Changes of Luciferase during Catalysis. //Arch. Biochem. Biophys. 1967. V. 121. N. 1. P. 233-240.

35. Moss G.W J., Franks N.P., Lieb W.R. Modulation of the General Anesthetic Sensitivity of a Protein: a Transition between Two Forms of Firefly Luciferase. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1991. V. 88. P. 134-138.

36. Conti E., Stachelhaus Т., Marahiel М.А., Brick P. Structural Basis for the Activation of Phenylalanine in the Non-Ribosomal Biosynthesis of Gramicidin S. // EMBO J. 1997. V. 16. N. 14. P. 4174-4183.

37. Морозов B.M., Угарова H.H. Консервативные мотивы в суперсемействе ферментов, катализирующих образование ациладенилатов из АТР и соединений с карбоксильной группой. // Биохимия. 1996. Т. 61. N. 8. С. 1511-1517.

38. Franks N.P., Jenkins A., Conti E., Lieb W.R., Brick P. Structural Basis for the Ingibition of Firefly Luciferase by a General Anestetic. // Biophys. J. 1998. V. 75. P. 2205-2211.

39. Thompson J.F., Geoghegan K.F., Lloyd D.B., Lanzetti A.J., Magyar R.A., Anderson S.M., Branchini B.R. Mutation of a Protease-Sensitive Region in Firefly Luciferase Alters Light Emission Properties. // J. Biol. Chem. 1997. V. 272. P. 18766-18771.

40. Дементьева Е.И., Железнова E.E., Кутузова Г.Д., Лундовских И.А., Угарова H.H. Физико-химические свойства рекомбинантной люциферазы светляков Lucióla mingrelica и ее мутантных форм. // Биохимия. 1996. Т. 61. N. 1. С. 152-158.

41. Alter S.C., De Luca M. The Sulfliydryls of Firefly Luciferase are not Essential for Activity. // Biochemistry. 1986. V. 25. P. 1599-1605.

42. Ohmiya Y., Tsuji F. Mutagenesis of Firefly Luciferase Shows that Cysteine Residues are not Required for Bioluminescence Activity. // FEBS Letters. 1997. V. 404. P. 115-117.

43. Branchini B.R., Magyar R.A., Murtiashaw M.H., Magnasco N., Hinz L.K., Stroh J.G. Inactivation of Firefly Luciferase with N-(iodoacetyl)-N'-(5-sulfo-l-naphtyl)ethylenediamine (I-AEDANS). // Arch. Biochem. Biophys. 1997. V. 340. P. 52-58.

44. Travis J., McElroy W.D. Isolation and Sequence of an Essential Sulfhydryl Peptide of the Active Site of Firefly Luciferase. // Biochemistry. 1966. V. 5. N. 7. P. 2170-2176.

45. Denburg J.L., Lee R.T., McElroy W.D. Substrate-Binding Properties of Firefly Luciferase, // Arch. Biochem. Biophys. 1969. V. 134. P. 381-394.

46. Gates B.J., DeLuca M. The Production of Oxyluciferin During the Firefly Light Reaction. //Arch. Biochem. Biophys. 1975. V. 169. P. 616-621.

47. Denburg J.L., McElroy W.D. Catalytic Subunit of Firefly Luciferase. // Biochemistry. 1970. V. 9. N. 21. P. 4619-4624.

48. Бровко Л.Ю., Беляева Е.И., Угарова H.H. Субъединичные взаимодействия в люциферазе светляков Lucióla mingrelica. Их роль в проявлении активности фермента и процессе термоинактивации. // Биохимия. 1982. Т. 47. N. 5. С. 760-766.

49. Herbst R., Schäfer U., Seckler R. Equilibrium Intermediate in the Reversible Unfolding of Firefly (Photinus pyralis) Luciferase. // J. Biol. Chem. 1997. V. 272. N. 11. P. 7099-7105.

50. Herbst R., Gast K., Seckler R. Folding of Firefly (Photinus pyralis) Luciferase: Aggregation and Reactivation of the Unfolding Intermediates. // Biochemisrty. 1998. V. 37. P. 6586-6597.

51. Kolb Y.A., Makeyev E.Y., Spirin A.S. Folding of Firefly Luciferase during Translation in a Cell-Free System. // EMBO J. 1994. V. 13. N. 15. P. 36313637.

52. Makeyev E.V., Kolb V.A., Spirin A.S. Enzymatic Activity of the Ribosome-Bound Nascent Polypeptide. // FEBS Lett. 1996. V. 378. P. 166-170.

53. Yang F., Jing G.-Z., Zhou J.-M., Zheng Y.-Z. Free Luciferase May Acquire a More Favorable Conformation than Ribosome-Associate Luciferase for Its Activity Expression. // FEBS Lett. 1997. V. 417. P. 329-332.

54. Shimomura O., Goto T., Johnson F.H. Source of Oxygen in the CO2 Produced in the Bioluminescent Oxydation of Firefly Luciferase. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. V. 74. P. 2799-2802.

55. Hlady V., Yeh P.-Y., Andrade J.D. Adsorption of Firefly Luciferase at Interfaces Studied by Total Internal Reflection Fluorescence Spectroscopy. // J. Fluorescence. 1991. V. 1. P. 47-55.

56. Hall M.S., Leach F.R. Stability of Firefly Luciferase in Tricine Buffer and in a Commercial Enzyme Stabilizer. // J. Biolumin. Chemilumin. 1988. V. 2. P. 4144.

57. Suelter C.H., DeLuca M. How to Prevent Losses of Protein by Adsorption to Glass and Plastic. //Anal. Boichem. 1983. V. 135. P. 112-119.

58. Бровко Л.Ю., Угарова H.H. Кинетика и механизм инактивации и реактивации иммобилизованной люциферазы светляков L. mingrelica и роль сульфгидрильных групп в этих процессах. // Биохимия. 1980. Т. 45. N. 5. С. 794-801.

59. Kajiyama N., Masuda Т., Tatsumi Н., Nakano Е, Purification and Characterization of Luciferases from Fireflies, Luciola cruciata and Luciola lateralis. // Biochim. Biophys. Acta. 1992. V. 1120. P. 228-232.

60. Keller G.-A., Gould S.J., DeLuca M., Subramani S. Firefly Luciferase is Targeted to Peroxisomes in Mammalian Cells. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987.V. 84. P. 3264-3268.

61. Gould S.J., Keller G.-A., Subramani S. Sequence in the Firefly Luciferase Gene which are Necessary for Transport of the Protein. //J. Cell. Biol. 1987. V. 105. P. 2923-2932.

62. Nguyen V.T., Marange M., Bensaude O. Protein Denaturation during Heat Shock and Related Stress. // J. Biol. Chem. 1989. V. 264. N. 18. P. 1048710492.

63. Thompson J.F., Hayens L.S., Lloyd D.B. Modulation of Firefly Luciferase Stability and Impact on Studies of Gene Regulation. // Gene. 1991. V. 103. P. 171-177.

64. Forreiter C, Kirschner M., Nover L. Stable Transformation of an Arabidopsis Cell Suspension Culture with Firefly Luciferase Providing a Cellular System for Analysis of Chaperone Activity in vivo. // Plant Cell. 1997. V. 9. P. 2171-2181.

65. Schumacher R.J., Hurst R., Sullivan W.P., McMahon N.J., Toft D.O., Matts R.L. ATP-dependent Chaperoning Activity of Reticulocyte Lysate. // J. Biol. Chem. 1994. V. 269. N. 13. P. 9493-9499.

66. Szabo A., Langer T., Schröder H., Flanagan J., Bukau B., Hartl U. The ATP Hydrolysis-Dependent Reaction Cycle of the Escherichia coli Hsp70 System -DnaK, DnaJ and GrpE. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1994. V. 91. P. 1034510349.

67. Schumacher R.J., Hansen W.J., Freeman B.C., Alnemri E., Litwack G., Toft D.O. Cooperative Action of Hsp70, Hsp90, and DnaJ Proteins in Protein Renaturation. // Biochemistry. 1996. V. 35. N. 47. P. 14889-14898.

68. Minami Ya., Höhfeld J., Ohtsuka K., Hartl F.-U. Regulation of the Heat-shock Protein 70 Reaction Cycle by the Mammalian DnaJ Homolog, Hp40. // J. Biol. Chem. 1996. V. 271. N. 32. P. 19617-19624.

69. Thulasiraman V., Matts R.L. Effect of Geldanamicin on the Kinetics of Chaperone-Mediated Renaturation of Firefly Luciferase in Rabbit Reticulocyte Lysate. // Biochemistry. 1996. V. 35. P. 13443-13450.

70. Chiou J.S., Ueda I. Ethanol Unfolds Firefly Luciferase while Competitive Inhibitors Antagonize Unfolding: DSC and FTIR Analysis. // J. Pharm. Biomed. Anal. 1994. V. 12. P. 969-975.

71. Ueda I., Suzuki A. Irreversible Phase Transition of Firefly Luciferase: Contrasting Effects of Volatile Anesthetics and Myristic Acid. // Biochim. Biophys. Acta. 1998. V. 1380. P. 313-319.

72. Ueda I., Suzuki A., Kamaya H. Do Anesthetics Act by Competitive Binding to Specific Receptors? Phase Transition of Firefly Luciferase. // Toxicology Lett. 1998. V. 100-101. P. 405-411.

73. Matsuki H., Suzuki A., Kamaya H., Ueda I. Specific and Non-Specific Binding of Long-Chain Fatty Acids to Firefly Luciferase: Cutoff at Octanoate. // Biochim. Biophys. Acta. 1999. V. 1426. P. 143-150.

74. Koshland D.E Jr. Correlation of Structure and Function in Enzyme Action. // Science. 1963. V. 142. P. 1533-1541.

75. Ueda I., Shinoda F., Kamaya H. Temperature-Dependent Effects of High Pressure on the Bioluminescence of Firefly Luciferase. // Biophys. J. 1994. V. 66. P. 2107-2110.

76. Leach F.R. ATP Determination with Firefly Luciferase. // J. Appl. Biochem. 1981. V. 3. P. 473-517.

77. Kajiyama N., Nakano E. Thermostabilization of Firefly Luciferase by a Single Amino Acid Substitution at Position 217. // Biochemistry. 1993. V. 32. P. 13795-13799.

78. Kajiyama N., Nakano E. Enhansement of Thermostability of Firefly luciferase from Luciola lateralis by a Single Amino Acid Substitution. // Biosci. Biothec. Biochem. 1994. V. 58. N. 6. P. 1170-1171.

79. White P.J., Squirrell D.J., Arnaud P., Lowe C.R., Murray J.A.H. Improved Thermostability of the North American Firefly Luciferase: Saturation Mutagenesis at Position 354. // Biochem. J. 1996. V. 319. P. 343-350.

80. Ansian Т., Mamaev S.V., Mamaeva N.V., Hecht S. Structurally Modified Firefly Luciferase. Effects of Amino Acid Substitution at Position 286. // J. Am. Chem. Soc. 1997. V. 119. P. 10878-10887.

81. Sala-Newby G.B., Campbell A.K. Stepwise Removal of the C-therminal 12 Amino Acids of Firefly Luciferase Results in Graded Loss of Activity. // Biochim. Biophys. Acta. 1994. V. 1206. P. 155-160.

82. Sung D., Kang H. The N-Terminal Amino Acid Sequences of the Firefly Luciferase are Important for the Stability of the Enzyme. // Photochem. Photobiol. 1998. V. 68. N. 5. P. 749-753.

83. Frydman J., Hartl F.U. Principles of Chaperone-Assisted Protein Folding: Differences Between in Vitro and in Vivo Mechanisms. // Science. 1996. V. 272. P. 1497-1502.

84. Бровко Л.Ю., Угарова H.H., Васильева Т.Е., Домбровский В.А., Березин И.В. Применение иммобилизованной люциферазы светляков для количественного определения АТФ и ферментов, синтезирующих и разлагающих АТФ. // Биохимия. 1978. Т. 43. N. 5. С. 798-805.

85. Ugarova N.N., Brovko L.Yu., Berezin I.V. Immobilized Firefly Luciferase and Its Use in Analysis. // Anal. Letters. 1980. V. 13. P. 881-892.

86. Ugarova N.N., Brovko L.Yu., Kost N.V. Immobilization of Luciferase from the Firefly Lucióla mingrelica Catalytic Properties and Stability of the Immobilized Enzyme. // Enz. Microb. Technol. 1982. V. 4. P. 224-228.

87. Березин И.В., Бровко Л.Ю., Угарова Н.Н. Способ иммобилизации люциферазы светляков. // Авт. свид-во N 660378. 1982. Б.И. N47.

88. Ugarova N.N., Brovko L.Yu., Beliaieva ЕЛ. Immobilization of Luciferase from the Firefly Luciola mingrelica: Catalytic Properties and Thermostability of the Enzyme Immobilized on Cellulose Films. // Enz. Microb. Technol. 1983. V. 5. P. 60-64.

89. Lee Y., Jablonski I., De Luca M. Immobilization of Firefly Luciferase on Glass Rods: Properties of Immobilized Enzyme. // Anal. Biochem. 1977. V. 80. N. 2. P. 496-501.

90. Blum L.J., Coulet P.K., Gauteron D.C. Collagen Strip with Immobilized Luciferase for ATP Bioluminescent Determination. // Biotech. Bioeng. 1985. V. 27. P. 232-237.

91. Carrea C., Bovara R., Mazzola G., Girotti S., Roda A., Ghini S. Bioluminescent Continuous-Flow Assay of Adenosine-5'-triphosphate using Firefly Luciferase Immobilized on Nylon Tubes. // Anal. Chem. 1986. V. 58. P. 331-333.

92. Carrea G., Bovara R. Girotti S., Ferri E., Ghini S., Roda A. Continuous-Flow Bioluminescent Determination of ATP in Platelets Using Firefly Luciferase Immobilized on Epoxymetacrylate. //J. Biolum. Chemilum. 1989. V. 3. P. 7-11.

93. Gautier S.M., Blum L.J., Coulet P.R. Multi-Function Fibre-Optic Sensor for the Bioluminescent Flow Determination of ATP and NADH. // Anal. Chim. Acta. 1990. V. 235. P. 243-253.

94. Roda A., Grigolo В., Girotti S., Ghini S., Carrea G, Bovara R. Properties and Analytical Performance of Immobilized Recombinant Firefly Luciferase, In:

95. Bioluminescence and Chemiluminescence: Current Status. / Stanley P.E. and Kricka L.J., eds.: John Wiley & Sons. 1991. Chichester. P. 487-489.

96. Kricka L.J. Clinical and Biochemical Applications of Luciferase and Luciferins. //Anal. Biochem. 1988. V. 175. P. 14-21.

97. Угарова H.H. Биоаналитические применения люциферазы светляков. // Прикладная биохимия и микробиология. 1993. Т. 29. С. 180-191.

98. Campbell А.К. // Essays in Biochemistry. 1989. V. 24. P. 41-81.

99. Рубин Б.А., Кост A.H., Кукарских Г.П., Юровская М.А. Синтез и масс-спектральное исследование люциферина светляков. // Химия природн. соед. 1974. Т. 3. С. 293-300.

100. Sambrook J., Fritch Е.Е., Maniatis Т. Molecular Cloning. A Laboratory Manual. // Cold Spring Harbor Laboratory Press. USA. 1989.

101. Клонирование ДНК. Методы. Пер. с англ. // Под ред. Гловера Д. М. Мир. 1988. 538 С.

102. King J., Laemli U.K. Polypeptides of the Tail Fibres of Bacteriophage T4. // J. Mol. Biol. 1971. V. 62. P. 465-473.

103. Остерман JI.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот. // М. Наука. 1985. 536 С.

104. Физико-химические методы в молекулярной биологии. Под ред. И.В.Березина. // М. Изд-во МГУ. 1978. 196 С.

105. Боуэн Т. Введение в ультрацентрифугирование. Пер. с англ. // М. Мир. 1973. 248 С.

106. Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии. Пер. с англ. // М. Мир. 1986. 496 С.

107. Беляева Е.И., Бровко Л.Ю., Угарова Н.Н., Березин И.В. Патент N 1041568 РФ. 29.06.93.

108. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. В 3-х т. Т.З. Пер. с англ. // М. Мир. 1988. 335 С.

109. Fedorov A.N., Baldwin Т.О. Cotranslational Protein Folding. // J. Biol. Chem. 1997. V. 272. N. 52. P. 32715-32718.

110. Дементьева Е.И., Кутузова Т.Д., Угарова Н.Н. Биохимические свойства и стабильность гомогенной люциферазы светляков L. mingrellca. // Вест. МГУ. Сер. химия. 1989. Т. 30. N. 6. С. 601-606.

111. Филиппова Н.Ю., Угарова Н.Н. Высокоочищенная люцифераза светляков Luciola mingrelica и ее кинетические свойства. // Биохимия. 1979. Т. 44. N. 10. С. 1899-1905.

112. Бровко Л.Ю., Гандельман О.А., Поленова Т.Е., Угарова Н.Н. Кинетика биолюминесценции в люциферин-люциферазной реакции светляков. // Биохимия. 1994. Т. 59. N. 2. С. 273-281.

113. Wang C.-Y., Andrade J.D. Purification and Preservation of Firefly Luciferase. In: Bioluminescence and Chemiluminescence: Fundamental and Applied Aspects. / John Wiley and Sons. Chichester. 1994. P. 423-426.

114. Курганов Б.И. Аллостерические ферменты. // M. Наука. 1978. 235 С.

115. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика: Практический курс. //М.: ФАИР-ПРЕСС. 1999. 720 С.

116. Henley J.P., Sadana A. Categorization of Enzyme Deactivations Using a Series-Type Mechanism. // Enz. Microb. Technol. 1985. V. 7. P. 50-60.

117. Henley J.P., Sadana A. Deactivation Theoiy. // Biothech. and Bioeng. 1986. V. 28. P. 1277-1285.

118. Polakovic M., Vrabel P. Analysis of the Mechanism and Kinetics of Thermal Inactivation of Enzymes: Critical Assesment of Isothermal Inactivation Experiments. // Process Biochemistry. 1996. V. 31. N. 8. P. 787-800.

119. Полторак O.M., Чухрай E.C. Кинетика и механизм каталитической инактивации ферментов с четвертичной структурой. // Вестн. МГУ им. М.В. Ломоносова. 1979. Т. 20. N. 3. С. 195-211.

120. Полторак О.М., Чухрай Е.С. Диссоциативная термоинактивация биокатализаторов. В сб.: Итоги науки и техники. Сер. Биотехнология. Т. 5. М. ВИНИТИ. 1986. С. 50-86.

121. Полторак О.М., Чухрай Е.С. Кинетический анализ термоинактивации сложных белков на примере щелочной фосфатазы. // Журн. физ. химии. 1995. Т. 69. N. 2. С. 330-335.

122. Полторак О.М., Чухрай Е.С., Торшин И.Ю. Диссоциативная термоинактивация, стабильность и активность олигомерных ферментов. //Биохимия. 1998. Т. 63. N. 3. С. 360-369.

123. Эфтинк М.Р. Использование флуоресцентных методов для изучения разворачивания белков. // Биохимия. 1998. Т. 63. N. 3. С. 327-337.

124. Tsou C.I. Conformational Flexibility of Enzyme Active Sites. // Science. 1993. V. 262. P. 380-381.

125. Духович А.Ф., Угарова H.H., Швец C.B., Филиппова Н.Ю., Березин И.В. Значение липидов для функционирования люциферазы светляков: кинетический механизм делипидирования фермента. // Биохимия. 1987. Т. 52. N. 8. С. 1364-1372.

126. Иммобилизованные ферменты. / Под общ. ред. Березина И.В. и др. М. Изд-во МГУ. 1976. Т. 2. 358 С.