Understanding of luciferin-luciferase system by the artificial evolution of luciferase

通过荧光素酶的人工进化了解荧光素-荧光素酶系统

• 批准号: 20611005
• 负责人: OBA Yuichi
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20611005/
• 关键词: 人工進化; ルシフェリン; ルシフェラーゼ; ホタル; ヒカリコメツキ; 脂肪酸CoA合成酵素; 水素結合ネットワーク; 酵素反応

Site-directed mutagenesis of AbLL, a fatty acyl-CoA synthetase in non-luminous click beetle Agrypnus binodulus, showed that only one-three amino acid substitutions are sufficient to generate the luciferase activity. The activity was weak but the further amino acid changes gave stronger activity, more than 40 times. We also isolated an isotype luciferase, LcLuc2, from the Japanese firefly Luciola cruciata (Oba et al., 2010), suggesting that fireflies possess at least two luciferase genes and that luciferin-binding sites (7 amino acids) in luciferases are highly conserved. Interestingly, the luminescent color by LcLuc2 is pH insensitive, unlike other firefly luciferases.

AbLL（一种不发光点击甲虫 Agrypnus binodulus 中的脂肪酰辅酶 A 合成酶）的定点诱变表明，仅一到三个氨基酸取代就足以产生荧光素酶活性。活性较弱，但进一步的氨基酸变化产生更强的活性，超过40倍。我们还从日本萤火虫 Luciola cruciata 中分离出同种型荧光素酶 LcLuc2 (Oba et al., 2010)，这表明萤火虫至少拥有两个荧光素酶基因，并且荧光素酶中的荧光素结合位点（7 个氨基酸）是高度保守的。有趣的是，与其他萤火虫荧光素酶不同，LcLuc2 的发光颜色对 pH 值不敏感。

项目成果

昆虫ミメティックス〜昆虫の設計に学ぶ〜

昆虫模仿~向昆虫设计学习~

• 发表时间: 2008
• 作者: 飯田幸一郎;大場裕一;小鹿一;井上敏;大場裕一(分担執筆);大場裕一(分担執筆)
• 通讯作者: 大場裕一(分担執筆)

In "Bioluminescence in Focus-A Collection of Illuminating Essays".(On the Origin of Beetle luminescence.)

在《聚焦生物发光——启发性论文集》中。（论甲虫发光的起源。）

• 发表时间: 2009
• 作者: 倉永健史;佐竹真幸;大場裕一
• 通讯作者: 大場裕一

Evolutinary origin of beetle luciferase.

甲虫荧光素酶的进化起源。

• 发表时间: 2008
• 作者: 大場裕一;井上敏
• 通讯作者: 井上敏

地球からのおくりもの.(ホタル.)

来自大地的礼物。（萤火虫）

• 发表时间: 2011
• 作者: 倉永健史;佐竹真幸;大場裕一
• 通讯作者: 大場裕一

Determination of the luciferin contents in luminous and non-lurai nous beetles.

发光甲虫和非路雷甲虫中荧光素含量的测定。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Biosci. Biotechnol. Biochem. 72
• 作者: Y. Oba;T. Shintani;T. Nakamura;M. Ojika;S. Inouye
• 通讯作者: S. Inouye