Кіріспе
Фикоэритрин (PE) – цианобактериялар мен қызыл балдырларда кездесетін, жарық жинағыш фикобилипротеиндер тұқымдасына жататын қызыл ақуыз пигмент кешені. Барлық фикобилипротеиндер сияқты, ол фикобилиндер деп аталатын хромофорлармен ковалентті байланысқан ақуыз бөлігінен тұрады. Фикоэритрин тұқымдасындағы ең белгілі фикобилиндер: фикоэритробилин, ол фикоэритриннің қабылдағыш хромофоры болып табылады. Фикоэритробилин – цианобактериялар, қызыл балдырлар және криптомонадтарда табылған сызықты тетрапиррол молекуласы. Фикоцианобилин сияқты басқа билиндермен бірге, ол цианобактериялардың фикобилисомалар деп аталатын фотосинтездік жарық жинау құрылымдарында жарық жинау пигменті ретінде қызмет етеді. Фикоэритриндер (αβ) мономерлерінен құралған, әдетте дискі тәрізді тримерлерде (αβ)3 немесе гексамерлерде (αβ)6 ұйымдастырылады (екіншісі антенналық таяқшалардың функционалдық бірлігі болып табылады). Бұл типтік кешендерде сондай-ақ γ- тізбегі деп аталатын үшінші типтегі кішібірлік бар. Фикоэритрин – фотосинтез процесіне жауапты негізгі хлорофилл пигменттеріне қосымша пигмент. Жарық энергиясы фикоэритринмен сіңіріліп, көбінесе фикоцианин және аллофикоцианин фикобилипротеиндері арқылы реакциялық орталық хлорофилл жұбына беріледі.
Like all phycobiliproteins, it is composed of a protein part covalently binding chromophores called phycobilins. In the phycoerythrin family, the most known phycobilins are: phycoerythrobilin, the typical phycoerythrin acceptor chromophore. Phycoerythrobilin is a linear tetrapyrrole molecule found in cyanobacteria, red algae, and cryptomonads. Together with other bilins such as phycocyanobilin it serves as a light harvesting pigment in the photosynthetic light harvesting structures of cyanobacteria called phycobilisomes. Phycoerythrins are composed of (αβ) monomers, usually organised in a disk shaped trimer (αβ)3 or hexamer (αβ)6 (second one is the functional unit of the antenna rods). These typical complexes also contain a third type of subunit, the γ chain. Phycoerythrin is an accessory pigment to the main chlorophyll pigments responsible for photosynthesis. The light energy is captured by phycoerythrin and is then passed on to the reaction centre chlorophyll pair, most of the time via the phycobiliproteins phycocyanin and allophycocyanin.
Спектрлік сипаттамалары
Көрінетін жарық спектріндегі сіңіру шыңдары 495 және 545/566 нм-де өлшенеді, бұл байланысқан хромофорлар мен қарастырылатын организмге байланысты. 575 ± 10 нм-де күшті эмиссия шыңы бар. (Фикоэритрин аздап көк-жасыл/сары түсті жарықты сіңіреді және аздап сары-қызыл түсті жарық шығарады.) Қасиет Мәні Сіңіру максимумы 565 нм Қосымша сіңіру шыңы 498 нм Эмиссия максимумы 573 нм Өшіру коэффициенті (ε) 1.96e6 Кванттық шығым (QY) 0.84 Жарқылығы (ε × QY) 1.65e6 PE545-тегі PEB және DBV билиндері жасыл спектрлік аймақта да сіңіреді, олардың максимумдары 545 және 569 нм-де. Флуоресценция эмиссиясының максимумдық мәні 580 нм.
PEB and DBV bilins in PE545 absorb in the green spectral region too, with maxima at 545 and 569 nm respectively. The fluorescence emission maximum is at 580 nm.
R-фикоэритриннің өзгеруі
Жоғарыда айтылғандай, фикоэритрин әртүрлі балдыр түрлерінде кездеседі. Осыған байланысты, фотосинтезді жеңілдету үшін қажетті жарық сіңіру және шығару тиімділігі әртүрлі болуы мүмкін. Бұл, әсіресе, белгілі бір балдырдың су қабатындағы тереңдігіне байланысты болуы мүмкін, нәтижесінде қосымша пигменттердің тиімділігіне қатысты талаптар артуы немесе азаюы мүмкін. Бейнелеу және анықтау технологияларының дамуы, жылдам фотоағартуды болдырмайтын мүмкіндіктермен, ақуыз флюорофорларын микроскопия, микроаррай талдауы және вестерн блот сияқты салалардағы зерттеушілер үшін тиімді және қуатты құралға айналдырды. Осы тұрғыдан алғанда, зерттеушілерге осы өзгермелі R фикоэритриндерін олардың нақты қолданысына ең қолайлы нұсқаны анықтау үшін скринингтен өткізу пайдалы болуы мүмкін. Флуоресценттік тиімділіктің тіпті шамалы да артуы фондық шуды азайтуға және жалған теріс нәтижелердің ықтималдығын төмендетуге көмектеседі.
Практикалық қолдану
R Фикоэритрин (PE немесе R PE деп те аталады) зертханада цианобактериялардың бар-жоғын флуоресценция негізінде анықтау және, көбінесе ағын цитометрия үшін, антиденелерді белгілеуге пайдалы. Сондай-ақ, ол микроаррейлік талдауларда, ELISA және жоғары сезімталдық, бірақ фототұрақтылықты қажет етпейтін басқа да қолданыстарда қолданылады. Оның жылдам фотоағарту қасиеттеріне байланысты иммунофлуоресценциялық микроскопияда қолданылуы шектеулі. Спектрлік қасиеттері сәл өзгеше болатын, мысалы, B фикоэритрин сияқты, фикоэритриндердің басқа түрлері де бар. B Фикоэритрин шамамен 545 нм-де (ашық сары-жасыл) күшті сіңіреді және 572 нм-де (сары) күшті шығарады, бұл кейбір құралдар үшін тиімдірек болуы мүмкін. B Фикоэритрин R фикоэритринге қарағанда аз "жабысқақ" болуы мүмкін және белгілі бір қолданыстарда бейспецификалық байланыс арқасында фондық сигналға аз үлес қосады. Дегенмен, R PE антидене конъюгаты ретінде көбірек қолданылады. Фикоэритрин (PE, λA max = 540–570 нм; λF max = 575–590 нм).