荧光素酶(luciferase, Luc)是生物体内催化荧光素(luciferin)或脂肪醛(firefly aldehyde)氧化发光的一类酶的统称,来自于自然界能够发光的生物。荧光素酶在基因表达研究中的应用主要是通过分子生物学克隆技术,将荧光素酶基因插到预期分析的细胞染色体内,通过单克隆细胞技术的筛选,培养出稳定表达荧光素酶的细胞株。其发光原理为:荧光素酶与荧光素底物在氧、Mg2+存在的环境中消耗ATP发生氧化反应,将部分化学能转变为光能释放。由于没有激发光的非特异性干扰, 因此信噪比高且其组织穿透能力明显强于绿色荧光蛋白(GFP)。
1986年就有研究者将萤火虫荧光素酶基因作为测定基因表达的报告基因,由于该方法十分方便快捷、灵敏度强、成功率高,荧光素酶基因作为报告基因得到了广泛的应用,包括启动子活性研究、转录因子研究、哺乳动物细胞双杂交试验、以及活体动物成像实验等方面,对许多科研领域都产生了重要的影响。
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