荧光素酶研究进展

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Mg^2 、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途径,如应用于快速检测、报告基因分析、有毒有害物质分析等。     

两种萤火虫荧光素酶活性检测方法的一致性比较

目的：比较2种萤火虫荧光素酶活性检测方法的一致性。方法：分别采用化学发光技术（Che）及活体光学成像技术（Bio）,从细胞和动物水平检测在转染以萤火虫荧光素酶为报告基因的载体pCI-AAA-Fluc-neo后不同时间点,萤火虫荧光素酶的表达强度。结果：在细胞和动物水平,萤火虫荧光素酶的表达强度均随时间推移逐步递减。在HepG2细胞,萤火虫荧光素酶表达持续96h,活性从24h的2781±220mV（1．6×10^6±2．3×10^5光子）降至96h的49±3．5mV（6．4×10^4±2．5×10^4光子）。在动物水平得到相似的结果,BALB／c小鼠萤火虫荧光素酶表达持续20d,其活性从1d的16592±409mV（1．9×10^8±3．6×10^6光子）降至20d的798±139mV（3．37×10^5±3．8×10^4光子）。通过一致性检验,2种检测方法在细胞和动物水平的直线回归方程分别为lgChe=1．186·lgBio-3．764（r=-0．937,P〈0．001）和lgChe=0．451·lgBio＋0．64（r=0．915,P〈0．001）;进一步将理论数据与实验数据进行配对t检验,二者无统计学差异（P〉0．05）。结论：2种检测方法是一致的;从整个实验过程来看,活体光学成像技术较化学发光法更为简便、直观,可量化地对同一个体连续检测,减少了个体间差异和实验动物用量。     

大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体的构建

目的构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测其在神经元中的表达。方法采用PCR方法获得GluR2基因启动子区目的片段（-298～＋283）,双酶切后插入到pGL3-Basic载体中构成重组表达载体,使萤火虫荧光素酶报告基因的表达受GluR2启动子控制。将构建的重组表达载体或pGL3-Basic载体分别与内参质粒pRL—CMV（表达海肾荧光素酶）共转染原代培养皮质神经元,24h后用双荧光检测试剂盒测定萤火虫荧光素酶及海肾荧光素酶活性。结果重组表达载体经双酶切及测序鉴定证明构建正确,该重组表达载体在神经元中特异性高表达萤火虫荧光素酶。结论成功构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测到该载体在神经元中的特异性表达。     

生物素化荧光素酶的克隆表达及其固定化研究

为了在体内实现萤火虫荧光素酶的生物素酰化修饰,我们将大肠杆菌中编码生物素羧基载体蛋白（biotin carboxyl carrier protein,BCCP）C端87个氨基酸的功能域基因融合到萤火虫(Pyrocoelia pectoralis)荧光素酶cDNA的末端。经大肠杆菌生物素合成酶（biotin holoenzyme synthetase）的催化,生物素与BCCP上特定的赖氨酸（Lys）残基共价结合,由此与BCCP融合的萤火虫荧光素酶间接实现了生物素化的修饰。利用生物素与配体亲和素或链霉亲和素的特异性耦合,可以将荧光素酶固定到亲和素或链霉亲和素包被的磁珠上,从而使荧光检测的应用更加灵活和方便。本文将就生物素化荧光素酶的克隆、表达以及功能检测进行具体讨论。     

结构域Ⅰ缺失的丙型肝炎病毒5＇NCR调控荧光素酶基因的表达

目的：分析丙型肝炎病毒（HCV）5＇端非编码区（NCR）的结构域Ⅰ序列在其翻译启动活性中的作用.方法：以质粒pCMVNCRluc为模板,PCR扩增分别得到缺失5＇端20nt和43nt的HCV 5＇NCR片段,并分别替换pCMVNCRluc中的完整HCV 5NCR,构建结构域Ⅰ缺失的HCV 5＇NCR调控萤火虫荧光素酶（luc）基因表达的真核表达质粒（pCNl-d1、pCNl-d2）.以脂质体方法转染人肝癌细胞株HepG2,用双荧光素酶报告基因检测系统检测荧光素酶相对于内参考的海肾荧光素酶表达活性,同时采用RT-PCR方法检测转染后细胞中萤火虫荧光素酶基因的相对表达水平.结果：酶切和测序结果表明,各重组质粒构建成功.各重组质粒转染细胞后luc mRNA的相对表达水平与pCMVNCRluc相比差异无显著性（P＞0.05）;pCNl-d1、pCNl-d2表达的荧光素酶活性与pCMVNCRluc差异无显著性（P＞0.05）.结论：HCV 5NCR的5＇端20nt和43nt序列缺失不影响它的翻译启动活性.     

结构域Ⅰ缺失的丙型肝炎病毒5'NCR调控荧光素酶基因的表达

目的：分析丙型肝炎病毒（HCV）5＇端非编码区（NCR）的结构域Ⅰ序列在其翻译启动活性中的作用.方法：以质粒pCMVNCRluc为模板,PCR扩增分别得到缺失5＇端20nt和43nt的HCV 5＇NCR片段,并分别替换pCMVNCRluc中的完整HCV 5NCR,构建结构域Ⅰ缺失的HCV 5＇NCR调控萤火虫荧光素酶（luc）基因表达的真核表达质粒（pCNl-d1、pCNl-d2）.以脂质体方法转染人肝癌细胞株HepG2,用双荧光素酶报告基因检测系统检测荧光素酶相对于内参考的海肾荧光素酶表达活性,同时采用RT-PCR方法检测转染后细胞中萤火虫荧光素酶基因的相对表达水平.结果：酶切和测序结果表明,各重组质粒构建成功.各重组质粒转染细胞后luc mRNA的相对表达水平与pCMVNCRluc相比差异无显著性（P＞0.05）;pCNl-d1、pCNl-d2表达的荧光素酶活性与pCMVNCRluc差异无显著性（P＞0.05）.结论：HCV 5NCR的5＇端20nt和43nt序列缺失不影响它的翻译启动活性.     

荧光素酶研究进展*

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     

中国萤火虫云南窗萤荧光素酶cDNA的克隆表达和序列分析(英文）

从一种来自中国日行性萤火虫（云南窗萤）发光器官mRNA中克隆、测序并表达了有功能的荧光素酶。云南窗萤荧光素酶的cDNA序列有1 647个碱基,编码548个氨基酸残基。从推测得到的氨基酸序列的比对分析得出：云南窗萤的荧光素酶与来自Lampyris noctiluca, L. turkestanicus和Nyctophila cf. caucasica三种萤火虫的荧光素酶有97.8%的序列一致性。从推测得出的氨基酸序列进行系统发育分析,其结果表明：云南窗萤和Lampyris+Nyctophila聚在一起, 与同属的发光强夜行性的萤火虫不形成的单系。云南窗萤荧光素酶在大肠杆菌中表达的条带大约70 kDa,并且在有荧光素存在时发出黄绿色荧光。对荧光素酶的结构模拟和分析表明,云南窗萤荧光素酶基因的氨基端和羧基端结构域之间的裂沟处存在这5个多肽环,这正是从其他荧光素酶推测得到的催化荧光反应时的底物结合位点。云南窗萤和窗萤属的其他3种萤火虫的荧光素酶相比,有13个不同氨基酸位点,位于模拟分子结构的表面。对于这些多肽环、不同氨基酸残基和晶体结构的进一步研究有利于解释日行和夜行性萤火虫荧光素酶的差异。     

磷脂酶A2的生理机能新说

磷脂酶Ａ２的生理机能新说杜晓燕周元聪（中国科学院上海生物化学研究所,上海２０００３１）关键词磷脂酶Ａ２生理机能磷脂酶Ａ２（ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅＡ２,ＥＣ３．１．１．４）,简称ＰＬＡ２。它能水解甘油磷脂的第二位酯酰键,生成溶血磷脂和脂肪酸,如下式...     

荧光素酶基因的克隆表达及其产物纯化和鉴定

利用能形成多角体的杆状病毒载体系统ｐＳＸＩＶＶＩ＋Ｘ３,把萤火虫荧光素酶（Ｆｉｒｅｆｌｙｌｕｃｉｆｅｒａｓｅ,Ｌｕｃ）ｃＤＮＡ克隆到转移功体质粒ｐＳＸＩＶＶＩ＾＋３／３通过共转染草地夜蛾（Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａｆｒｕｇｉｐｅｒｄａ,Ｓｆ）细胞得到重组毒株ＴｎＮＰＶ－Ｌｕｃ－ＯＣＣ,在该重组杆状病毒株中Ｌｕｃ基因受到合成启动子和ＸＩＶ启动子的双重调控。该重组杆状病毒株在Ｓｆ９细胞中能形成多角体,有Ｘ－     

不同地域卵黄萤荧光素酶基因的克隆与序列分析

为了比较不同地域萤火虫荧光素酶基因的进化关系,通过GenBank中已知的荧光素酶基因保守区段设计引物,利用5′ RACE（rapid amplification of cDNA ends）和3′ RACE技术克隆了来自云南省文山州和西双版纳州的同种卵黄萤荧光素酶基因cDNA和全基因序列.来自不同地域的2种卵黄萤荧光素酶在基因序列上存在3个不同碱基位点,但是它们编码的荧光素酶只存在1个不同的氨基酸.卵黄萤荧光素酶基因全长（从起始密码子到终止密码子）1998 bp,包含7个外显子,6个内含子,其cDNA序列共1976 bp,包含102 bp 5′ UTR (untranslated region)、1635 bp的荧光素酶基因开放阅读框和239 bp的3′ UTR序列.卵黄萤荧光素酶基因的开放阅读框编码1个544个氨基酸的蛋白质,比同属的其它几种荧光素酶少4个氨基酸. 来自2个不同地域的卵黄萤荧光素酶在进化上是比较保守的,它们与北美萤火虫Photinus pyralis荧光素酶在碱基序列上分别有629%和63%相似性.     

抗除草剂基因和荧光素酶基因在小麦愈伤组织中的稳定表达

用ＰＥＧ介导法将抗除草剂基因和萤火虫荧光素酶基因转入小麦原生质体,在含５０ｍｇ／Ｌ Ｂａｓｔａ的培养基上筛选出有抗性的愈伤组织。ＤＮＡ分子杂交结果表明ｂａｒ基因和ｌｕｃ基因都已整合到小麦细胞基因组中,萤火虫荧光素酶活性测定也检测到ｌｕｃ基因的表达。     

牛免疫缺陷病毒长末端重复序列（BIV—LTR）在大肠杆菌中的启动子功能

牛免疫缺陷病毒的长末端重复序列含有病毒的启动子,调控病毒在真核细胞中的表达。我们将ＢＩＶ ＬＴＲ与萤火虫荧光素酶基因连接构建成重组质粒ｐＢＩＶ＝Ｌｕｃ,该质粒能在Ｅ．ｃｏｌｉ中有效地表达出荧光素酶的活性,从而证明了ＢＩＶ ＬＴＲ在大肠杆菌中也具有启动子功能。     

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因的启动子及其转录调控

苏云金芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）是一种Ｇ＋土壤杆菌,其之所以能成为世界上生产量最大的生物杀虫剂,是因为它能在细胞生长过程中,产生大量、高效的杀虫晶体蛋白（Ｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄａｌ　ＣｒｙｓｔａｌＰｒｏｔｅｉｎｓ,　ＩＣＰｓ...     

结构域Ⅰ缺失的丙型肝炎病毒5′NCR调控荧光素酶基因的表达

目的:分析丙型肝炎病毒(HCV)5′端非编码区(NCR)的结构域Ⅰ序列在其翻译启动活性中的作用。方法:以质粒pCMVN CRluc为模板,PCR扩增分别得到缺失5′端20nt和43nt的HCV 5′NCR片段,并分别替换pCMVNCRluc中的完整HCV 5′NCR,构建结构域Ⅰ缺失的HCV 5′NCR调控萤火虫荧光素酶(luc)基因表达的真核表达质粒(pCN1-d1、pCNl-d2)。以脂质体方法转染人肝癌细胞株HepG2,用双荧光素酶报告基因检测系统检测荧光素酶相对于内参考的海肾荧光素酶表达活性,同时采用RT-PCR方法检测转染后细胞中萤火虫荧光素酶基因的相对表达水平。结果:酶切和测序结果表明,各重组质粒构建成功。各重组质粒转染细胞后luc mRNA的相对表达水平与pCMVNRluc相比差异无显著性(P＞0．05);pCNl-dl、pCNl-d2表达的荧光素酶活性与pCMVNCRluc差异无显著性(P＞0．05)。结论:HCV 5′NCR的5′端20nt和43nt序列缺失不影响它的翻译启动活性。     

中国萤火虫云南窗萤荧光素酶cDNA的克隆表达和序列分析

从一种来自中国日行性萤火虫(云南窗萤)发光器官mRNA中克隆、测序并表达了有功能的荧光素酶.云南窗萤荧光素酶的cDNA序列有1647个碱基,编码548个氨基酸残基.从推测得到的氨基酸序列的比对分析得出:云南窗萤的荧光素酶与来自Lampyris noctiluca,L.turkestanicus和Nyctophila cf.caucasica三种萤火虫的荧光素酶有97.8%的序列一致性.从推测得出的氨基酸序列进行系统发育分析,其结果表明:云南窗萤和Lampyris Nyctophila聚在一起,与同属的发光强夜行性的萤火虫不形成的单系.云南窗萤荧光素酶在大肠杆菌中表达的条带大约70kDa,并且在有荧光素存在时发出黄绿色荧光.对荧光素酶的结构模拟和分析表明,云南窗萤荧光素酶基因的氨基端和羧基端结构域之间的裂沟处存在这5个多肽环,这正是从其他荧光素酶推测得到的催化荧光反应时的底物结合位点.云南窗萤和窗萤属的其他3种萤火虫的荧光素酶卡目比,有13个不同氨基酸位点,位于模拟分子结构的表面.对于这些多肽环、不刚氨基酸残基和晶体结构的进一步研究有利于解释日行和夜行性萤火虫荧光素酶的差异.     

江西二叠-三叠系界线层的牙形刺及Hindeodus-Isarcicela的演化谱系

对江西修水清水岩乡东岭剖面和乐平沿沟剖面的再研究表明,ＨｉｎｄｅｏｄｕｓｐａｒｖｕｓＭｏｒｐｈｏｔｙｐｅ１在东岭剖面首现于大冶组的最低层位,生物地层界线与岩石地层界线一致,仅比事件地层界线高５－６ｃｍ。沿沟剖面Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓｐａｒｖｕｓ带厚仅３６ｃｍ,其首现与岩石地层界线也一致。张克信等提出的Ｈ．ｌａｔｉｄｅｎｔａｔｕｓ→Ｈ．ｐａｒｖｕｓ→Ｈ．ｔｕｒｇｉｄｕｓ→Ｉ．ｉｓａｒｃｉｃａ的演化谱系需作进一步修正。依据华南的资料,本文第一作者提出新的演化谱系：Ｈ．ｌａｔｉｄｅｎｔａｔｕｓ→Ｈ．ｐａｒｖｕｓ→Ｉ．ｓｔａｅｓｃｈｅｉ→Ｉ．ｉｓａｒｃｉｃａ。Ｈ．ｔｕｒｇｉｄｕｓ并不在此演化系列中,它属Ｈｉｎｄｅｏｄｕｓ的另一分枝。二叠三叠系界线层的牙形刺应区分出浮游相与浅水相。在浮游相,牙形刺序列为：（１）ＣｌａｒｋｉｎａｃｈａｎｇｘｉｎｇｅｎｓｉｓＣ．ｄｅｆｌｅｃｔａ带,（２）Ｃ．ｃａｒｉｎａｔａ带,（３）Ｃ．ｐｌａｎａｔａ带。在浅水相,牙形刺序列为：（１）Ｈ．ｌａｔｉｄｅｎｔａｔｕｓ带,（２）Ｈ．ｐａｒｖｕｓ带,（３）Ｉ．ｓｔａｅｓｃｈｅｉ带,（４）Ｉ．ｉｓａｒｃｉｃａ带,（５）Ｈ．ｐｏｓｔｐａｒｖｕｓ带     

CD3ε和PMA对fas基因转录调控作用的研究

研究了ＣＤ３ε和ＰＭＡ对细胞凋亡基因ｆａｓ的转录调控作用．根据已知的人ｆａｓ基因５＇上游序列设计引物,用ＰＣＲ法从人胸腺细胞基因组ＤＮＡ中扩增出ｆａｓ５＇上游长为４４６ｂｐ的启动子片段．将此片段定向克隆到以虫荧光素酶为报告基因的真核细胞表达载体ｐＸＰ２中．经限制性内切酶酶切鉴定及序列测定分析表明此重组表达质粒ＤＮＡ的结构和序列正确．用此质粒（ｐＸＰ２－ｆａｓｕｐ）瞬时转染人ＪｕｒｋａｔＴ淋巴细胞,分析报告基因的表达水平．结果表明ｆａｓ基因上游－５０６到－６０的区域有弱启动子活性,约是阴性对照的１．５倍．抗ＣＤ３ε抗体和ＰＭＡ处理均可增强ｆａｓ启动子的活性,促进报告基因的表达,其虫荧光素酶活性分别是未经处理的ｐＸＰ２－ｆａｓｕｐ转染细胞的１．７倍和３．３倍,但二者没有协同作用．ＰＫＣ的抑制剂ｓｔａｕｒｏｓｐｏｒｉｎｅ和ＰＴＫ的抑制剂ｈｅｒｂｉｍｙｃｉｎＡ可抑制ＰＭＡ诱导的ｆａｓ基因转录,使虫荧光素酶基因的表达降至未用ＰＭＡ处理的水平．但ＰＴＫ的另一种抑制剂ｇｅｎｉｓｔｅｉｎ可与ＰＭＡ发挥协同作用,上调ｆａｓ基因的转录,使虫荧光素酶活性增加到５倍．这些结果为阐明ＣＤ３ε及ＰＭＡ介导Ｔ淋巴细胞激活和凋亡的分子机制     

分子发育生物学研究的理想模式──斑马鱼

分子发育生物学研究的理想模式──斑马鱼桂建芳（中国科学院水生生物研究所．武汉４３００７２）引言──研究的起因和历史果蝇（Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ）和线虫（Ｃａｅｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓｅｌｅｓａｎｓ）作为无脊椎动物发育生物学研究的模式种已开创了分子发育生物...     

《生物分子过程计算机模型》

《生物分子过程计算机模型》《生物分子过程计算机模型》（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）由人Ｍ．Ｇｏｏｄｆｅｌｌｏｗ和Ｄ．Ｓ．Ｍｏｓｓ合著,１９９２年ＥｌｌｉｓＨｏｒｗｏｏｄ出版社出版,２４８页。该书汇集...