熒光細(xì)胞系

熒光細(xì)胞系，又稱熒光標(biāo)記細(xì)胞系，目前主流的細(xì)胞系標(biāo)記分為熒光蛋白標(biāo)記和熒光素酶標(biāo)記。熒光蛋白標(biāo)記是指將可自發(fā)熒光的蛋白質(zhì)（如GFP、LUC等）在細(xì)胞系內(nèi)進(jìn)行過表達(dá)，使科研工作者能夠在體外或體內(nèi)（須犧牲動物）觀測到腫瘤細(xì)胞的具體活動，比如腫瘤細(xì)胞的成長、入侵、轉(zhuǎn)移和新生。

熒光素酶（luciferase，Luc）

Luc熒光，全稱為熒光素酶（luciferase，Luc）熒光，它是一類能夠催化不同底物（如熒光素、腔腸素等）發(fā)生氧化并使其發(fā)射出熒光的酶的總稱。這種酶在許多昆蟲、海洋生物和原核生物中均能分離得到。在科研實驗中，luc熒光常用于檢測和分析相關(guān)生物過程。

熒光素酶的發(fā)光原理主要涉及熒光素在特定條件下的氧化反應(yīng)，具體可以分為以下幾個步驟：

1. 反應(yīng)條件

熒光素酶發(fā)光需要底物熒光素、氧氣和三磷酸腺苷（ATP）的存在。

在Mg2+離子的輔助下，這些成分共同參與反應(yīng)。

2. 反應(yīng)過程

熒光素在熒光素酶的作用下，與ATP發(fā)生反應(yīng)，生成一種中間產(chǎn)物——光素化腺苷酸（luciferyl adenylate）。

隨后，螢光素化腺苷酸與氧氣進(jìn)一步反應(yīng)，生成氧螢光素、AMP（一磷酸腺苷）和光。

3. 發(fā)光機(jī)制

在上述反應(yīng)過程中，熒光素酶將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，從而產(chǎn)生可見光。

幾乎所有輸入反應(yīng)的能量都被轉(zhuǎn)化為光，這種能量轉(zhuǎn)換效率非常高，與白熾燈相比，熒光素酶的發(fā)光效率更為高效。

4. 發(fā)光波長

螢火蟲熒光素酶（firefly luciferase, FL）在反應(yīng)中產(chǎn)生的光波長主要在550~580 nm范圍內(nèi)，表現(xiàn)為黃綠色光。

而細(xì)菌熒光素酶（bacterial luciferase, BL）則產(chǎn)生藍(lán)綠光（λ=490 nm）。

總之，熒光素酶的發(fā)光原理是基于其將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能的能力，這種高效的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制使得熒光素酶在多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

Luc穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系

我們常說的Luc穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系，就是將熒光素酶報告基因轉(zhuǎn)染進(jìn)細(xì)胞中，經(jīng)過篩選，獲得的能夠穩(wěn)定表達(dá)熒光素酶的穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系。

此外，還能夠?qū)晒馑孛傅募?xì)胞株轉(zhuǎn)移至特定的小鼠體內(nèi)形成腫瘤模型，再向模型小鼠注射熒光素（熒光素酶的底物）使體內(nèi)熒光素酶標(biāo)記的細(xì)胞發(fā)光，進(jìn)而觀察腫瘤細(xì)胞的具體活動。