萤火虫发光及萤光素酶检测原理

萤火虫发光的过程，简单来说，是萤光素（luciferin）在萤火虫萤光素酶的催化下发生的一系列复杂化学反应，而光即是这个过程中所释放的能量。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。与之相比，人类使用的白炽灯只有约10%的能量被转化为光，其余的能量都变为热能而被浪费了。科学家发现了萤火虫生物发光的价值，将萤火虫发光的作用原理应用到报告基因中而被广泛应用到各类基因工程实验中。
 

那么您了解什么是萤火虫萤光素酶？什么是萤火虫萤光素？萤火虫萤光素酶报告基因检测试剂盒的作用原理吗？那么跟小爱在下文中一起寻找答案吧！
 

萤火虫萤光素酶来源于萤火虫，是一种胞内蛋白，大小为61KDa。而萤火虫萤光素为280KDa的小分子脂溶性物质，为萤火虫萤光素酶的催化反应底物。在氧气、Mg2+和ATP参与下，萤火虫萤光素酶与其底物——萤火虫萤光素发生化学反应，生成氧化萤光素，并发出黄绿色光，其发光波长约为550-570nm。化学反应式为：

萤火虫萤光素酶反应化学式

这种无须激发光激发，通过酶催化底物直接发出的萤光，特异性强，灵敏度高。在萤光素酶与底物萤光素的反应过程中，每一个萤光素酶反应后只产生一个光子，在机体内由于受散射和吸收的影响，到达体外且能被检测到的光子量很少，肉眼无法观察，因此需要一种特殊的系统来检测发光信号。依赖萤光素酶的化学发光特性，利用闪烁计数器可以对萤光素酶的活性定量检测。在标准条件下，底物过量时，固定时间内，萤光闪烁次数与样品中萤光素酶的活性成正比，因此可通过记录闪烁次数来评价萤光素酶的活性。另外,通过光自显影法也可以对萤光素酶进行定性检测。通用的方法还是通过萤光测定仪（化学发光仪）测定过程中释放的生物萤光（化学发光）。