ИСТИНА

Исследования люциферин-люциферазной системы светляков Luciola mingrelica начались на кафедре химической энзимологии в середине 70-х годов прошлого века по инициативе первого заведующего кафедрой Ильи Васильевича Березина. Это было совершенно новое в нашей стране научное направление, в развитии которого самое активное и плодотворное участие принимали многие студенты, аспиранты и молодые сотрудники нашей научной группы. На первом этапе были отработаны методы сбора и консервации лампочек светляков. Были получены высокоочищенные препараты фермента, описаны его биохимические и кинетические свойства, спектры биолюминесценции в широком интервале рН. На основании проведенных исследований флуоресцентных свойств продукта реакции – оксилюциферина и его аналогов - были предложены возможные формы эмиттера при различных рН. Впервые было показано, что в состав препаратов нативной люциферазы светляков входят фосфолипиды, удаление которых приводит к снижению активности и стабильности фермента. Были разработаны и запатентованы методы иммобилизации и стабилизации люциферазы, на основании которых был создан и успешно использован препарат Иммолюм для высокочувствительной и быстрой детекции микробной обсемененности различных технических материалов, инфицированных ран и для экспресс-анализа чувствительности антибиотиков и для лечения инфицированных ран пациентов.. Начиная с середины 80-х годов, на кафедре были проведены работы по клонированию люциферазы светляков Luciola mingrelica. Вначале 90-х годов в нашей стране был получен первый рекомбинантный фермент - люцифераза светляков Luciola mingrelicа. Этот фермент по первичной последовательности оказался близким к другим люциферазам рода Luciola, клонированным в Японии (более 80% гомологии), но отличался от ранее изученной люциферазы из американских светляков Photinus pyralias (65% гомологии). Методами генетической инженерии, компьютерного моделирования и сайт-специфического мутагенеза была выяснена роль динамической структуры фермента в сложном, трехстадийном окислении субстрата люциферина, экспериментально была обоснована структура эмиттера в люциферин-люциферазной системе светляков. Генетические методы случайного и сайт-специфического мутагенеза, методы направленной эволюции были эффективно использованы для создания большого семейства мутантных люцифераз Luciola mingrelica, различающихся по активности, рН-зависимости спектров биолюминесценции, термостабильности. Большую практическую ценность представляет высокоактивный и термостабильный (TS) мутант люциферазы Luciola mingrelica, который до сих пор широко используется в биолюминесцентном анализе многими исследователями в нашей стране. Таким образом, благодаря инициативе первого заведующего кафедрой Ильи Васильевича Березина наш коллектив стал единственным, уникальным в нашей стране центром по изучению и практическому использованию люциферазы светляков Luciola mingrelica и приобрел широкую известность среди специалистов всего мира, работающих в области биолюминесценции.