螢火蟲(chóng)發(fā)光及螢光素酶檢測(cè)原理

螢火蟲(chóng)發(fā)光的過(guò)程，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是螢光素（luciferin）在螢火蟲(chóng)螢光素酶的催化下發(fā)生的一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，而光即是這個(gè)過(guò)程中所釋放的能量。這一反應(yīng)非常節(jié)省能量，幾乎所有輸入反應(yīng)的能量都被轉(zhuǎn)化為光。與之相比，人類使用的白熾燈只有約10%的能量被轉(zhuǎn)化為光，其余的能量都變?yōu)闊崮芏�被浪費(fèi)了�？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了螢火蟲(chóng)生物發(fā)光的價(jià)值，將螢火蟲(chóng)發(fā)光的作用原理應(yīng)用到報(bào)告基因中而被廣泛應(yīng)用到各類基因工程實(shí)驗(yàn)中。
 

那么您了解什么是螢火蟲(chóng)螢光素酶？什么是螢火蟲(chóng)螢光素？螢火蟲(chóng)螢光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒的作用原理嗎？那么跟小愛(ài)在下文中一起尋找答案吧！
 

螢火蟲(chóng)螢光素酶來(lái)源于螢火蟲(chóng)，是一種胞內(nèi)蛋白，大小為61KDa。而螢火蟲(chóng)螢光素為280KDa的小分子脂溶性物質(zhì)，為螢火蟲(chóng)螢光素酶的催化反應(yīng)底物。在氧氣、Mg2+和ATP參與下，螢火蟲(chóng)螢光素酶與其底物——螢火蟲(chóng)螢光素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化螢光素，并發(fā)出黃綠色光，其發(fā)光波長(zhǎng)約為550-570nm。化學(xué)反應(yīng)式為：

螢火蟲(chóng)螢光素酶反應(yīng)化學(xué)式

這種無(wú)須激發(fā)光激發(fā)，通過(guò)酶催化底物直接發(fā)出的螢光，特異性強(qiáng)，靈敏度高。在螢光素酶與底物螢光素的反應(yīng)過(guò)程中，每一個(gè)螢光素酶反應(yīng)后只產(chǎn)生一個(gè)光子，在機(jī)體內(nèi)由于受散射和吸收的影響，到達(dá)體外且能被檢測(cè)到的光子量很少，肉眼無(wú)法觀察，因此需要一種特殊的系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)發(fā)光信號(hào)。依賴螢光素酶的化學(xué)發(fā)光特性，利用閃爍計(jì)數(shù)器可以對(duì)螢光素酶的活性定量檢測(cè)。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，底物過(guò)量時(shí)，固定時(shí)間內(nèi)，螢光閃爍次數(shù)與樣品中螢光素酶的活性成正比，因此可通過(guò)記錄閃爍次數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)螢光素酶的活性。另外,通過(guò)光自顯影法也可以對(duì)螢光素酶進(jìn)行定性檢測(cè)。通用的方法還是通過(guò)螢光測(cè)定儀（化學(xué)發(fā)光儀）測(cè)定過(guò)程中釋放的生物螢光（化學(xué)發(fā)光）。