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Cas 61970-00-1 荧光素酶

荧光素酶(Luciferase)可以分为萤火虫荧光素酶和细菌荧光素酶两大类.萤火虫荧光素酶是分子量为60～64kD的多肽链,在Mg2+、ATP、O2存在时,催化D-荧光素(D-Luciferin)氧化脱羧,发出光(λ=550～580nm).细菌荧光素酶是含α、β两个多肽亚基的加单氧酶,它催化长链脂肪醛、FMNH2和O2的氧化反应,发出绿蓝光(λ=490nm).萤火虫荧光素酶和细菌荧光素酶可分别从萤火虫和发光细菌中直接提前,亦可用基因工程的方法进行生产.荧光素酶催化的发光反应能用生物发光检测仪进行灵敏、快速检测,因此该酶有多方面的用途,如应用于快速检测、报告基因分析、有毒有害物质分析等.

萤光生成反应通常分为以下两步:

1:萤光素 + ATP → 萤光素化腺苷酸(luciferyl adenylate) + PPi

2:萤光素化腺苷酸 + O2 → 氧萤光素 + AMP + 光

这一反应非常节省能量，几乎所有输入反应的能量都被转化为光。与之形成鲜明对比的是人类使用的白炽灯，只有约10%的能量被转化为光，剩余的能量都变为热能而被浪费。

萤光素酶可以在实验室中用基因工程的方法生成，并被用于多种不同的实验。萤光素酶的基因可以被合成并插入到生物体中或转染到细胞中。研究者利用基因工程已经使得小鼠、家蚕、马铃薯等一些生物可以合成萤光素酶。间接体外成像是一种强大的研究手段，可以对整个动物体中的细胞群落进行分析:将不同类型的细胞(骨髓干细胞、T细胞等)标记上(即表达)萤光素酶，就可以用高敏感度的CCD相机进行对动物体内进行活体观察而不会伤害到动物本身。

在萤光素酶中加入正确的萤光素底物就可以放出萤光，而发出的光子可以被光敏感元件，如萤光探测器或改进后的光学显微镜探测到。这就使得对包括感染在内的多种生命活动进程进行观察成为可能。例如，萤光素酶可以被用于检测血库中所存血液中的红血球是否开始破裂。法医可以用含有萤光素酶的溶液来检测犯罪现场中残留的血迹。医院用萤光素酶的发光来发现特定的疾病。萤光素酶还可以作为"报告蛋白"被用于分子生物学研究中，例如，用于在转染过萤光素酶的细胞中检测特定启动子的转录情况或用于探测细胞内的ATP的水平;这一技术被称为报告基因检测法或萤光素酶检测法(Luciferase Assay)。萤光素酶是一个热敏感蛋白，因此经常被用于研究蛋白热变性过程中热休克蛋白的保护能力。