ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА pH-ЗАВИСИМОГО ЗЕЛЕНОГО ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО БЕЛКА WasCFP С ДЕПРОТОНИРОВАННЫМ ХРОМОФОРОМ НА ОСНОВЕ ТРИПТОФАНА

© 2016 г. В. З. Плетнев*^{, #}, Н. В. Плетнева*, Р. Г. Ефремов*, Е. А. Горячева*, И. В. Артемьев*, С. Ф. Архипова*, К. С. Саркисян*, А. С. Мишин*, К. А. Лукьянов*, С. В. Плетнев**

^#Тел.: +7 (495) 330-75-10, эл. адрес: [email protected]

*ФГБУН Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117997, Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, 16/10
**Центр синхротронного излучения, Национальный институт рака, Аргонн, Иллинойс, США

Поступила в редакцию 14.04.2016 г. Принята к печати 15.04.2016 г.

pH-Зависимый зеленый флуоресцентный белок WasCFP с хромофором (Thr65-Trp66-Gly67) на основе триптофана в анионной форме был сконструирован генно-инженерными методами из цианового предшественника mCerulean. В настоящей работе методом рентгеноструктурного анализа установлены пространственные структуры WasCFP при pH 5.5, pH 8.0 и pH 10.0 с разрешением 1.14, 1.25 и 1.5 A соответственно. Показано, что изменение кислотности среды сопровождается синхронными изменениями конформационных состояний боковых цепей остатков из ближайшего окружения хромофора. При этом сопутствующее изменение взаимодействующей с хромофором локальной сети водородных связей приводит к значительным изменениям спектральных свойств белка, связанных с обратимыми процессами ионизации-протонирования остатка триптофана хромофора. Экспериментальные результаты подкреплены данными квантовохимических расчетов.

Ключевые слова: кристаллическая структура, зеленый флуоресцентный белок WasCFP, хромофор на основе триптофана, анионная форма Trp.

Биоорг. химия 2016, 42 (6): 675-682