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螢火蟲(chóng)(Photinus pyralis)熒光素酶已被證實(shí)是檢測(cè)啟動(dòng)子活性和監(jiān)測(cè)基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控狀態(tài)的理想的報(bào)告基因。它是在細(xì)胞質(zhì)中作用的酶,分子量61kDa并催化下列反應(yīng):
以前,應(yīng)用螢火蟲(chóng)熒光素酶檢測(cè)遺傳因子上調(diào)是比較容易的。但是由于檢測(cè)量綱對(duì)基因的下調(diào)表達(dá)定量過(guò)于狹窄,而且例如細(xì)胞死亡等非特異因素能降低熒光素酶,它并不是很適合于研究基因表達(dá)的下調(diào)。因此,通過(guò)以單個(gè)參比報(bào)告基因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)均一化實(shí)驗(yàn)中所用的報(bào)告基因就成為區(qū)分特異和非特異細(xì)胞應(yīng)答效果影響的有效方法。均一化方法同樣是協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)染效率差異和細(xì)胞活力差異的有效方法。
用亮度計(jì)或熒光讀取儀可以發(fā)現(xiàn):發(fā)出熒光的光強(qiáng)和熒光素酶的數(shù)量成正比例關(guān)系。以前,應(yīng)用螢火蟲(chóng)熒光素酶檢測(cè)遺傳因子上調(diào)是比較容易的。但是由于檢測(cè)量綱對(duì)基因的下調(diào)表達(dá)定量過(guò)于狹窄,而且例如細(xì)胞死亡等非特異因素能降低熒光素酶,它并不是很適合于研究基因表達(dá)的下調(diào)。因此,通過(guò)以單個(gè)參比報(bào)告基因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)均一化實(shí)驗(yàn)中所用的報(bào)告基因就成為區(qū)分特異和非特異細(xì)胞應(yīng)答效果影響的有效方法。均一化方法同樣是協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)染效率差異和細(xì)胞活力差異的有效方法。
螢火蟲(chóng)和海腎熒光素酶已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于協(xié)同報(bào)告并進(jìn)行均一化研究。由于它們都是快速,容易和高靈敏的監(jiān)測(cè)方法。而且螢火蟲(chóng)和海腎熒光素酶是理想的雙基因報(bào)告系統(tǒng),因?yàn)樗鼈儊?lái)源于不同的生物進(jìn)化方向,蛋白結(jié)構(gòu)和底物差異都很大,在實(shí)驗(yàn)中不會(huì)產(chǎn)生相互影響。
GeneCopoeia充分利用了螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶結(jié)構(gòu)和底物的不同,優(yōu)化并開(kāi)發(fā)了方便的檢測(cè)體系可以方便連續(xù)地定量測(cè)定兩種熒光素酶的活性。兩種酶酶活活性的檢測(cè)可以依次在同一樣品里檢測(cè)出。螢火蟲(chóng)熒光素酶的熒光可以被一種試劑激發(fā),并且第二種試劑可同時(shí)淬滅螢火蟲(chóng)熒光素酶的熒光和激發(fā)海腎熒光素酶酶的熒光。
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圖表 1 GeneCopoeia Luc-Pair miR Luciferase Assay的熒火蟲(chóng)熒光素酶具有低背景的特點(diǎn)
圖表 2 加入溶液II后,螢火蟲(chóng)熒光素酶的活性被淬滅。在6孔板中培養(yǎng)HEK293細(xì)胞培養(yǎng)一天后,轉(zhuǎn)染pEZX-MT01 質(zhì)粒(miRNA的熒光素酶報(bào)告質(zhì)粒)轉(zhuǎn)染18小時(shí)后,把HEK293細(xì)胞移到96孔板中培養(yǎng)24小時(shí),檢測(cè)激發(fā)熒光。根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,96孔板的酶活依次被檢測(cè)。檢測(cè)完成后,只加溶液II(沒(méi)有底物II)到右邊半板的孔中。整塊板在Victor II機(jī)器上再次讀取熒光,大約95%的螢火蟲(chóng)熒光素酶的熒光被淬滅。
圖表 3 GeneCopoeia Luc-Pair miR Luciferase Assay螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶的信號(hào)的穩(wěn)定性。在6孔板中培養(yǎng)HEK293細(xì)胞培養(yǎng)一天后,轉(zhuǎn)染pEZX-MT01 質(zhì)粒(miRNA的熒光素酶報(bào)告質(zhì)粒)轉(zhuǎn)染18小時(shí)后,把HEK293細(xì)胞移到96孔板中培養(yǎng)24小時(shí),檢測(cè)激發(fā)熒光。根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,96孔板的酶活依次被檢測(cè)。某A 公司的雙熒光報(bào)告系統(tǒng)檢測(cè)試劑盒用作參比。圖3a:螢火蟲(chóng)熒光素酶的酶活信號(hào);圖3b海腎熒光素酶的酶活信號(hào)。
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(a) | (b) |
圖4 檢測(cè)到的激發(fā)熒光(熒光酶酶活的度量)和轉(zhuǎn)化到HEK293 細(xì)胞中熒光素酶 質(zhì)量的線性關(guān)系。 HEK293細(xì)胞在6孔板中培養(yǎng)一天后,轉(zhuǎn)染不同質(zhì)量梯度(如圖所示)的GeneCopoeia pMRO or pEZX-MT01 質(zhì)粒(miRNA的熒光素酶報(bào)告質(zhì)粒)轉(zhuǎn)染18小時(shí)后,把HEK293細(xì)胞移到96孔板中培養(yǎng)24小時(shí),檢測(cè)激發(fā)熒光。如圖所示:通過(guò)pMRO質(zhì)粒檢測(cè)螢火蟲(chóng)熒光素酶的酶活(圖:4a);通過(guò)pEZX-MT01質(zhì)粒檢測(cè)海腎熒光素酶的酶活(圖:4b)。
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圖表 6 在293T細(xì)胞里foskolin誘導(dǎo)的依賴CRE的熒光素酶表達(dá) |
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