Фикоэритрин

Фикоэритри́н (От др.-греч. φῦκος - водоросли и ἐρῠθρός - красный) — дополнительный красный фотосинтетический пигмент, обнаруженный у цианобактерий и красных водорослей. Фикоэритрин, как и все фикобилипротеины состоит из белковой части, построенной из α- и β- частиц, организованных в виде шестиугольника и ковалентно связанной с хромофорами, называемыми фикобилинами. Фикоэритрины способны связываться с наибольшим количеством фикобилинов (до шести на один α-β димер).

Максимум поглощения в видимой части спектра — примерно 495 и 546/566 нм и зависит от конкретного организма. Пик излучения находится в районе 575 ± 10 нм (фикоэритрин поглощает светло-зелёно-голубой/желтоватый свет и излучает светло-жёлто-оранжевый).

Фикоэририн является вспомогательным пигментом хлорофилла. Световая энергия захватывается фикоэритрином, а затем передаётся в реакционный центр через фикобилипротеины фикоцианин и аллофикоцианин.

R-фикоэритрин используется в лабораториях как флюоресцентный индикатор наличия цианобактерий и для маркировки антител в технике, называемой иммунофлюоресценция. Существуют также другие типы фикоэритринов, например, В-фикоэритрин, который имеет немного отличные спектральные характеристики. В-фикоэритрин поглощает в основном волны длиной около 545 нм (светло-желтовато-зелёный) и излучает волны длинной 572 нм (жёлтый), благодаря чему лучше подходит для некоторых лабораторных работ. В-фикоэритрин также менее клейкий, чем R-фикоэритрин, и меньше реагирует на фоновые сигналы из-за неспецифической связи в некоторых условиях.

R-фикоэритрин и В-фикоэритрин — одни из самых ярких обнаруженных флюоресцентных красителей.

Структурные характеристики

Фикоэритробилин — типичный хромофор в фикоэритрине

R-фикоэритрин в основном производится красными водорослями. Белок состоит из трёх различных субъединиц, и его состав варьирует в зависимости от вида водоросли, которая его производит. Наиболее обычное расположение субъединиц R-фикоэритрина — (αβ)₆γ. К субъединице α присоединено два фикоэритробилина (ФЭБ), к β субъединице два или три ФЭБа и один фикоуробилин (ФУБ), а вот γ субъединица, согласно последним данным, содержит три ФЭБа и два ФУБа (γ1) или один-два ФЭБа и один ФУБ (γ2). Молекулярная масса R-фикоэритрина 250000 дальтон.

Спектральные характеристики

Спектр излучения фикоэритрина

• Максимум поглощения 565 нм
• Добавочный пик поглощения 498 нм
• Максимум излучения 573 нм
• Коэффициент затухания (ε) 1.96 x 106 M ⁻¹ см ⁻¹
• Квантовый выход 0.84
• Яркость (ε x QY) 1.65 x 106 M⁻¹ см⁻¹

Разновидности R-фикоэритрина

Графики возбуждения и излучения для R-фикоэритрина из двух разных водорослей. Также учтена обычная возбудимость лазером.

Как уже было сказано выше, фикоэритрин можно обнаружить во множестве различных видов водорослей, и таким образом существует множество его разновидностей, отличающихся уровнем поглощения и излучения света, что требуется для облегчения фотосинтеза. Это может быть результатом обитания водоросли в столбе воды и вытекающие из этого изменения эффективности вспомогательного пигмента.

С развитием технологии, позволяющей избежать быстрого фотообесцвечивания, белковые флюорофоры стали мощным инструментом для исследования в таких областях как микроскопия, анализ микротрубочек и Вестерн-блоттинг. В свете всего этого для исследователей стало выгодным искать разновидности R-фикоэритрина с целью определения наиболее пригодной из них для каждого вида исследований. Даже малейшее усиление флюоресценции может снизить фоновые шумы и снизить количество ложно-негативных результатов.

Ссылки

• MeSH Phycoerythrin
• Техническая информация по R-фикоэритрину (недоступная ссылка)