Photoproteins are a type of enzyme, made of protein, from bioluminescent organisms. They add to the function of the luciferins whose usual light-producing reaction is catalyzed by the enzyme luciferase.
The term photoprotein was first used to describe the unusual chemistry of the luminescent system of Chaetopterus (a marine Polychaete worm). This was meant to distinguish them from other light-producing proteins because these do not exhibit the usual luciferin-luciferase reaction.
Photoproteins do not display typical enzyme kinetics as seen in luciferases. Instead, when mixed with luciferin, they display luminescence proportional to the amount of the photoprotein. For example, the photoprotein aequorin produces a flash of light when luciferin and calcium are added, rather than the prolonged glow that is seen for luciferases when luciferin is added. In this respect, it may appear that photoproteins are not enzymes, when in fact they do catalyze their bioluminescence reactions. This is due to a fast catalytic step, which produces the light, and a slow regeneration step, where the oxyluciferin is freed and another molecule of luciferin is then enabled to bind to the enzyme. Because of the kinetically slow step, each aequorin molecule must "recharge" with another molecule of luciferin before it can emit light again, and this makes it appear as though it is not behaving as a typical enzyme.
Photoproteins form a stable luciferin-photoprotein complex, often until the addition of another required factor such as Ca2+ in the case of aequorin.
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Les luciférines sont des molécules dont l'oxydation, sous le contrôle d'une enzyme, la luciférase, aboutit à la formation d'oxyluciférine et à l'émission de photons. La luciférine a été découverte chez plus de 300 espèces capables de bioluminescence. Il existe cinq types de luciférine, chacun étant lié à une luciférase spécifique. Luciférine de luciole L'espèce la plus étudiée est Photinus pyralis (le lampyre), dont la réaction de bioluminescence nécessite la présence d'ATP et de magnésium.
Les luciférases sont les enzymes clés de la réaction de bioluminescence. La luciférase la plus connue est celle de Photinus pyralis, soit une luciole de la famille des Lampyridae. Cette enzyme est classée comme une mono-oxygénase ATP-dépendante. C’est une enzyme bifonctionnelle puisqu’elle catalyse les réactions de deux voies métaboliques distinctes, soit la voie de bioluminescence et la voie de synthèse de l’acyl-CoA. Le terme Luciférase est dû à Raphaël Dubois, pionnier de l'étude des principes chimiques de la bioluminescence.
vignette|Rendu artistique d'un krill bioluminescent (aquarelle d'Uwe Kils). vignette|Bioluminescence du champignon Panellus stipticus. vignette|Vue rapprochée d'un coléoptère bioluminescent Elateroidea. vignette|Panellus stipticus. La bioluminescence est la production et l'émission de lumière par un organisme vivant via une réaction chimique au cours de laquelle l'énergie chimique est convertie en énergie lumineuse. Le mot a pour origine le terme grec bios signifiant vie et le terme latin lumen, lumière.
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