ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Сходство и различия люцифераз полихет Chaetopterus variopedatus в зависимости от места их обитания
1 Институт биофизики, Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской Академии наук
2 Институт биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова, Москва, Россия
3 Тихоокеанский государственный медицинский университет, Владивосток, Россия
4 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия
Для корреспонденции: Александр Сергеевич Щеглов
ул. Миклухо-Маклая, д. 16/10, г. Москва, 117997; ur.liam@trakuj
Благодарности: профессору Андерсону Оливейра и младшему научному сотруднику Джереми Мирза (Океанографический институт Университета Сан-Паулу) за помощь в сборе биомассы бразильских полихет, а также директору Института Мирового океана Дальневосточного федерального университета Кириллу Винникову за консультации по вопросам систематики Chaetopterus.
Вклад авторов: К. В. Пуртов, В. Н. Петушков, Н. С. Родионова — выделение люциферазы; Т. В. Чепурных — выделение ДНК, проведение ПЦР; В. Б. Кожемяко — сбор и подготовка биомассы для выделения люциферазы; Р. И. Загитова, А. С. Щеглов — исследование свойств люцифераз; Р. Х. Зиганшин — масс-спектрометрический анализ; А. С. Царькова — общее руководство проектом.
Морские полихеты Chaetopterus variopedatus (Renier) (семейство Chaetopteridae) — космополиты, представляющие собой видовой комплекс из отдельных популяций-подвидов. При раздражении черви выпускают светящиеся (460 нм) облака слизи, при этом часто ярко светятся и их параподии. На сегодняшний день по-прежнему не ясно, как именно работает биолюминесцентная система этих полихет. Ранее было выдвинуто предположение, что люцифераза C. variopedatus может быть использована для детекции ферроптоза — недавно открытого пути программируемой клеточной гибели, вызванной накоплением ионов двухвалентного железа. Целью исследования было выделить и охарактеризовать люциферазы C. variopedatus, а также сравнить люциферазы C. variopedatus из разных популяций. При выделении ответственного за биолюминесценцию фермента из замороженных образцов бразильских C. variopedatus по усовершенствованной методике были получены две активные люциферазы — L1 и L2. Предположив, что одна из указанных люцифераз определяет свечение слизи, а другая — свечение параподий червей, эту же методику применили к раздельным образцам слизи и параподий живых дальневосточных C. variopedatus. Однако их слизь оказалась несветящейся. Показано, что функцию свечения параподий полихет C. variopedatus обеспечивает люцифераза L2, так как она обнаружена в общей биомассе бразильских полихет и в параподиях дальневосточных полихет. Свечение слизи бразильских C. variopedatus обусловлено функционированием люциферазы L1, которая отсутствует в слизи дальневосточного подвида. Набор изоформ люцифераз полихет C. variopedatus зависит от места их обитания.
Ключевые слова: биолюминесценция, люцифераза, полихеты, Chaetopterus variopedatus, морские черви