Luciferases

Pesquisa

LUCIFERASES DE VAGALUMES

Pesquisa

ESTRUTURA, FUNÇÃO E APLICAÇÃO EM BIOANÁLISE E BIOIMAGEAMENTO

I. INTRODUÇÃO bioluminescência é a emissão de luz fria e visível por organismos vivos. Ela ocorre entre as bactérias, fungos, algas, celenterados, moluscos, artrópodes, anelídeos, equinodermas e peixes; (Herring, 1987). A bioluminescência é um tipo especial de quimioluminescência, biologicamente funcional, catalizada por enzimas, resultante de oxidações altamente exer-

gônicas nas quais a energia é liberada preferencialmente na forma de luz.
Qualquer célula viva produz quimioluminescência ultrafraca, como subproduto do metabolismo oxidativo, aparentemente sem função biológica (Lee,
1989). Na bioluminescência a emissão de luz é visível, assumindo importantes funções comunicativas intra- e inter-específicas, dentre as quais destacam-se a atração sexual, defesa, camuflagem e atração de presas. Basicamente uma reação bioluminescente envolve a oxidação por oxigênio de compostos genericamente conhecidos por luciferinas.
Estas reações são catalisadas por enzimas denominadas de luciferases. O sistema bioluminescente de fungos é o único no qual a luminescência aparentemente não é catalisada por enzimas
(Wilson and Hastings, 1998). Durante a oxigenação das luciferinas, são formados intermediários peroxídicos altamente instáveis e ricos em energia, cuja clivagem térmica gera produtos carbonílicos, um dos quais no estado excitado singlete que se desativa emitindo fluorescência (Wilson, 1995). Os rendimentos quânticos de bioluminescência (número de fótons emitidos por molécula de luciferina oxidada) são em geral elevados devido aos sítios ativos das luciferases que catalisam eficientemente a oxidação das luciferinas e fornecem microambientes altamente protetivos para o produto excitado, evitando que este se desative por outros processos nãoradiativos As luciferases constituem portanto casos especiais de oxigenases otimizadas para a