فیکوبیلین

فیکوبیلین (به انگلیسی: Phycobilin)، (از یونانی: φύκος (phykos) به‌معنی جلبک، و از لاتین: bilis به معنی صفرا)، بیلین‌های (Bilin) نورگیر (Accessory pigment) هستند که در سیانوباکتری‌ها و در کلروپلاست جلبک‌های قرمز، گلوکوفیت‌ها و برخی کریپتومونادها (Cryptomonad) (البته نه در جلبک‌های سبز و گیاهان) یافت می‌شوند.^[۱] بیشتر مولکول‌های آنها از یک رنگ‌بر تشکیل شده است که آنها را رنگی می‌کند.^[۱] آنها در بین رنگدانه‌های فتوسنتزی منحصر به فرد هستند زیرا به پروتئین‌های محلول در آب خاصی که به عنوان فیکوبیلی‌پروتئین (Phycobiliprotein) شناخته می‌شوند پیوند دارند. سپس فیکوبیلی‌پروتئین‌ها انرژی نور را برای فتوسنتز به سبزینه‌ها منتقل می‌کنند.^[۱]

فیکوبیلین‌ها به‌ویژه در جذب نور قرمز، نارنجی، زرد و سبز، طول موج‌هایی که به‌خوبی توسط سبزینه اِی (Chlorophyll a) جذب نمی‌شوند، کارآمد هستند.^[۲] جاندارانی که در آب‌های کم‌عمق رشد می‌کنند، حاوی فیکوبیلین‌هایی هستند که می‌توانند نور زرد و قرمز را جذب کنند،^[۳] در حالی که آنهایی که در عمق بیشتر هستند، اغلب حاوی فیکوبیلین‌های بیشتری هستند که می‌توانند نور سبز را جذب کنند، که در آنجا نسبتاً فراوان‌تر است.

فیکوبیلین‌ها در طول موج خاصی فلورسانس می‌کنند و بنابراین، اغلب در تحقیقات به‌عنوان برچسب‌های شیمیایی استفاده می‌شوند، برای نمونه، با اتصال فیکوبیلی‌پروتئین‌ها به پادتن‌های در تکنیکی به نام ایمونوفلورسانس (Immunofluorescence)^[۴]

انواع

چهار نوع فیکوبیلین وجود دارد:^[۱]

فیکواریتروبیلین که قرمز است.
فیکوروبیلین که نارنجی است.
فیکوویولوبیلین (همچنین به‌عنوان فیکوبیلی‌ویولین شناخته می‌شود) که در فیکواریتروسیانین (Phycoerythrocyanin) یافت می‌شود که سرخابی است.
فیکوسیانوبیلین (همچنین به‌عنوان فیکوبیلی‌وردین شناخته می‌شود)، که آبی است.

آن‌ها را می‌توان در ترکیب‌های مختلف متصل به فیکوبیلی‌پروتئین‌ها برای ایجاد خواص طیف‌سنجی خاص یافت.

رابطه ساختاری با مولکول‌های دیگر

از نظر شیمیایی، فیکوبیلین‌ها از یک زنجیره باز از چهار حلقه پیرول (تتراپیرول (Tetrapyrrole))^[۵] تشکیل شده‌اند و از نظر ساختاری شبیه بیلی‌روبین رنگدانه صفراوی هستند،^[۶] که این نام را توضیح می‌دهد. (ترکیب بیلی‌روبین نیز تحت‌تأثیر نور قرار می‌گیرد، واقعیتی که برای نوردرمانی زردی نوزادان استفاده می‌شود)^[۷] فیکوبیلین‌ها همچنین با رنگ‌برهای رنگدانه گیاهی تشخیص دهنده نور فیتوکروم مرتبط هستند،^[۸] که همچنین از یک زنجیره باز از چهار پیرول تشکیل شده است. سبزینه‌ها نیز از چهار پیرول تشکیل شده‌اند، اما در آنجا پیرول‌ها در یک حلقه قرار گرفته‌اند و حاوی یک اتم فلز در مرکز آن هستند.

منابع

↑ ^۱٫۰ ^۱٫۱ ^۱٫۲ ^۱٫۳ Frank, H. A.; Cogdell, R. J. (2012-01-01), Egelman, Edward H. (ed.), "8.6 Light Capture in Photosynthesis", Comprehensive Biophysics, Amsterdam: Elsevier, pp. 94–114, doi:10.1016/b978-0-12-374920-8.00808-0, ISBN 978-0-08-095718-0, retrieved 2024-01-04
↑ González, A.; Sevilla, E.; Bes, M. T.; Peleato, M. L.; Fillat, M. F. (2016-01-01), "Chapter Five - Pivotal Role of Iron in the Regulation of Cyanobacterial Electron Transport", in Poole, Robert K. (ed.), Advances in Bacterial Electron Transport Systems and Their Regulation, Advances in Microbial Physiology, vol. 68, Academic Press, pp. 169–217, doi:10.1016/bs.ampbs.2016.02.005, PMID 27134024, retrieved 2024-01-04
↑ Crichton, Robert R. (2012-01-01), Crichton, Robert R. (ed.), "Chapter 10 - Magnesium–Phosphate Metabolism and Photoreceptors", Biological Inorganic Chemistry (Second ed.), Oxford: Elsevier, pp. 197–214, doi:10.1016/b978-0-444-53782-9.00010-3, ISBN 978-0-444-53782-9, retrieved 2024-01-04
↑ Mysliwa-Kurdziel, Beata; Solymosi, Katalin (2017). "Phycobilins and Phycobiliproteins Used in Food Industry and Medicine" (PDF). Mini-Reviews in Medicinal Chemistry. 17 (13): 1173–1193. doi:10.2174/1389557516666160912180155. PMID 27633748. S2CID 6563485.
↑ Stirbet, Alexandrina; Lazár, Dušan; Papageorgiou, George C.; Govindjee (2019-01-01), Mishra, A. K.; Tiwari, D. N.; Rai, A. N. (eds.), "Chapter 5 - Chlorophyll a Fluorescence in Cyanobacteria: Relation to Photosynthesis☆", Cyanobacteria, Academic Press, pp. 79–130, doi:10.1016/b978-0-12-814667-5.00005-2, ISBN 978-0-12-814667-5, S2CID 104302759, retrieved 2024-01-04
↑ Sibiya, Thabani; Ghazi, Terisha; Chuturgoon, Anil (2022). "The Potential of Spirulina platensis to Ameliorate the Adverse Effects of Highly Active Antiretroviral Therapy (HAART)". Nutrients (به انگلیسی). 14 (15): 3076. doi:10.3390/nu14153076. ISSN 2072-6643. PMC 9332774. PMID 35893930.
↑ Ennever, John F. (1988), Douglas, Ron H.; Moan, Johan; Dall’Acqua, F. (eds.), "Clinical and in Vitro Photochemistry of Bilirubin", Light in Biology and Medicine: Volume 1 (به انگلیسی), Boston, MA: Springer US, pp. 143–151, doi:10.1007/978-1-4613-0709-9_19, ISBN 978-1-4613-0709-9, retrieved 2024-01-04
↑ Cornejo, Juan; et al. (1992). "Phytochrome Assembly: THE STRUCTURE AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF 2(R),3(E)-PHYTOCHROMOBILINDERIVED FROM PHYCOBILIPROTEINS*". The Journal of Biological Chemistry. 267 (21): 14790–14798. doi:10.1016/S0021-9258(18)42109-6. PMID 1634523.

[:0-1] ۱٫۰ ^۱٫۱ ^۱٫۲ ^۱٫۳ Frank, H. A.; Cogdell, R. J. (2012-01-01), Egelman, Edward H. (ed.), "8.6 Light Capture in Photosynthesis", Comprehensive Biophysics, Amsterdam: Elsevier, pp. 94–114, doi:10.1016/b978-0-12-374920-8.00808-0, ISBN 978-0-08-095718-0, retrieved 2024-01-04

[2] González, A.; Sevilla, E.; Bes, M. T.; Peleato, M. L.; Fillat, M. F. (2016-01-01), "Chapter Five - Pivotal Role of Iron in the Regulation of Cyanobacterial Electron Transport", in Poole, Robert K. (ed.), Advances in Bacterial Electron Transport Systems and Their Regulation, Advances in Microbial Physiology, vol. 68, Academic Press, pp. 169–217, doi:10.1016/bs.ampbs.2016.02.005, PMID 27134024, retrieved 2024-01-04

[3] Crichton, Robert R. (2012-01-01), Crichton, Robert R. (ed.), "Chapter 10 - Magnesium–Phosphate Metabolism and Photoreceptors", Biological Inorganic Chemistry (Second ed.), Oxford: Elsevier, pp. 197–214, doi:10.1016/b978-0-444-53782-9.00010-3, ISBN 978-0-444-53782-9, retrieved 2024-01-04

[4] Mysliwa-Kurdziel, Beata; Solymosi, Katalin (2017). "Phycobilins and Phycobiliproteins Used in Food Industry and Medicine" (PDF). Mini-Reviews in Medicinal Chemistry. 17 (13): 1173–1193. doi:10.2174/1389557516666160912180155. PMID 27633748. S2CID 6563485.

[5] Stirbet, Alexandrina; Lazár, Dušan; Papageorgiou, George C.; Govindjee (2019-01-01), Mishra, A. K.; Tiwari, D. N.; Rai, A. N. (eds.), "Chapter 5 - Chlorophyll a Fluorescence in Cyanobacteria: Relation to Photosynthesis☆", Cyanobacteria, Academic Press, pp. 79–130, doi:10.1016/b978-0-12-814667-5.00005-2, ISBN 978-0-12-814667-5, S2CID 104302759, retrieved 2024-01-04

[6] Sibiya, Thabani; Ghazi, Terisha; Chuturgoon, Anil (2022). "The Potential of Spirulina platensis to Ameliorate the Adverse Effects of Highly Active Antiretroviral Therapy (HAART)". Nutrients (به انگلیسی). 14 (15): 3076. doi:10.3390/nu14153076. ISSN 2072-6643. PMC 9332774. PMID 35893930.

[7] Ennever, John F. (1988), Douglas, Ron H.; Moan, Johan; Dall’Acqua, F. (eds.), "Clinical and in Vitro Photochemistry of Bilirubin", Light in Biology and Medicine: Volume 1 (به انگلیسی), Boston, MA: Springer US, pp. 143–151, doi:10.1007/978-1-4613-0709-9_19, ISBN 978-1-4613-0709-9, retrieved 2024-01-04

[8] Cornejo, Juan; et al. (1992). "Phytochrome Assembly: THE STRUCTURE AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF 2(R),3(E)-PHYTOCHROMOBILINDERIVED FROM PHYCOBILIPROTEINS*". The Journal of Biological Chemistry. 267 (21): 14790–14798. doi:10.1016/S0021-9258(18)42109-6. PMID 1634523.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]