Firefly Luciferase Bioluminescence as a Tool for Searching Magnetic Isotope Effects in ATP-Dependent Enzyme Reactions


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Cells and tissues are composed from atoms of chemical elements, some of which have two kinds of stable isotopes, magnetic and nonmagnetic ones. Not long ago, magnetic isotope effects (MIEs) have been discovered in experiments with cells enriched with magnetic or nonmagnetic isotopes of magnesium. These MIEs can stem from higher efficiency of the enzymes of bioenergetics in the cells enriched with magnetic magnesium isotope. In the studies of MIEs in biological systems, it is needed to monitor the ATP concentrations as the major energy source in cells. The most sensitive and rapid method of the ATP measurements is based on the use of the firefly luciferase–luciferin system. Since luciferase is the ATP-dependent enzyme and activated by Mg-ions, it is necessary to elucidate whether this enzyme is sensitive to magnetic field of the magnesium isotope’s nuclear spin. Herein we present the results of studying the effects of different isotopes of magnesium, magnetic 25Mg and nonmagnetic 24Mg and 26Mg, on bioluminescence spectra and enzymatic activity of firefly luciferase. It was shown, that neither kinetics of the bioluminescence signal nor the bioluminescence spectra manifest any statistically significant dependence on the type of magnesium isotope. So, no MIEs have been revealed in the luciferase-catalyzed oxidation of luciferin. It means that firefly luciferase bioluminescence can serve as the tool for search and studies of magnetic isotope effects in ATP-dependent enzyme reactions in biological systems, including the enzymatic synthesis and hydrolysis of ATP.

Об авторах

D. Smirnova

Department of Chemistry

Email: koltover@icp.ac.ru
Россия, Moscow, 119991

V. Koltover

Institute of Problems of Chemical Physics

Автор, ответственный за переписку.
Email: koltover@icp.ac.ru
Россия, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

S. Nosenko

Institute of Microelectronics Technology and High Purity Materials

Email: koltover@icp.ac.ru
Россия, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

I. Strizhova

Institute of Problems of Chemical Physics

Email: koltover@icp.ac.ru
Россия, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

N. Ugarova

Department of Chemistry

Email: koltover@icp.ac.ru
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».