Аннотация проекта 

Настоящая заявка является продолжением работ по гранту РНФ 21-14-00382 (2021-2023, рук. Дубинный М.А.) «Структура и метаболизм люциферина биолюминесцентных энхитреид Henlea sp.», подана от той же организации, имеет тот же состав исполнителей и того же руководителя. Заявка подана отдельным проектом в связи с официальным письмом от РНФ (от 27.10.2023) об отмене в этом году конкурсного отбора на продление сроков ранее поддержанных грантами РНФ проектов отдельных научных групп (продление проектов 2021 года).

Расширение списка биолюминесцентных инструментов новой уникальной БЛ системой энхитреид Henlea sp. является ключевой целью данного проекта. Настоящая заявка ставит амбициозную цель: довести изучение фундаментально новой биолюминесцентной системы Henlea sp. до широкого спектра практических применений. В ходе выполнения нами предыдущего проекта РНФ был обнаружен, идентифицирован и химически синтезирован эмиттер биолюминесцентной реакции Henlea sp. - новый необычный кофактор ActH на основе деазафлавина, который вступает в реакцию биолюминесценции с микромолярной константой Михаэлиса и усиливает биолюминесценцию в 33 раза (Petushkov et al. 2022). Нами была установлена химическая структура люциферина Henlea sp., который оказался новым ранее неизвестным соединением на основе триптофана. C использованием nanoflow-MS/MS спектроскопии было проведено окисление природного люциферина и однозначно идентифицирован один из продуктов биолюминесцентной реакции - триптофан-С2 карбоксилат. Было проведено секвенирование транскриптома Henlea sp., выполнен протеомный анализ препарата грубо очищенной люциферазы и выявлены кандидаты на роль гена, кодирующего люциферазу Henlea sp.

В процессе работы над проектом мы планируем:

1. Химически синтезировать предполагаемые продукты окисления люциферина  - сложные эфиры триптофан-С2 карбоксилата и путем сопоставления с продуктом окисления природного люциферина установить точную химическую структуру истинного оксилюциферина Henlea sp., спонтанный распад которого приводит к появлению триптофан-С2 карбоксилата;

2. Синтезировать два стереоизомера люциферина Henlea sp (β и γ-люциферины). и провести реакцию ферментативного биолюминесцентного окисления;

3. Синтезировать (минимум один) аналог люциферина Henlea sp для установления функционально важных групп люциферина;

4. Однозначно идентифицировать ген люциферазы и экспрессировать его в виде активной люциферазы.

Результатом работы над проектом РНФ будет новая биолюминесцентная система Сибирских энхитреид Henlea sp. готовая к практическому применению за пределами нашей узкой научной группы.