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腔腸素 ——廣泛應用于活體成像，報告基因檢測

背景介紹

腔腸素（Coelenterazine）是自然界中資源豐富的天然熒光素，是絕大多數海洋發光生物（超過75%）的光能貯存分子。腔腸素可作為許多熒光素酶的底物，如海腎熒光素酶（Rluc），Gaussia分泌型熒光素酶（Gluc），以及包括水母發光蛋白（aequorin）和藪枝螅發光蛋白（Obelia）在內的光蛋白（Photoproteins）。與甲蟲（或螢火蟲）熒光素/熒光素酶系統不同，腔腸素/熒光素酶系統不需要三磷酸腺苷（ATP），更便于體內生物熒光的研究。因此，腔腸素常用作基于熒光分析的報告基因檢測以及活體動物檢測的發光底物。

目前商業化的腔腸素應用普遍的是天然腔腸素（Coelenterazine native），另外還有很多腔腸素衍生物如Coelenterazine h、Coelenterazine 400a、Coelenterazine cp、Coelenterazine f、Coelenterazine hcp、Coelenterazine n等被一一合成。理論上這些腔腸素可用于相同的實驗，但是由于其發光波長，細胞膜滲透性，光量子效率上的差異，使得其在相同應用上表現出不同的實驗效果。

腔腸素的種類

天然腔腸素（Coelenterazine Native）

也叫腔腸素游離酸，是海腎熒光素酶（Rluc）和Gaussia熒光素酶（Gluc）等多種熒光素酶的作用底物，也是水母發光蛋白的輔助因子。

產品應用：檢測活細胞中鈣離子濃度、基因報告分析、BRET（生物發光共振能量轉移）研究、ELISA、HTS以及組織或細胞中ROS水平的化學發光檢測等。

腔腸素h（Coelenterazine h）

是海腎熒光素酶（Rluc）和Gaussia熒光素酶（Gluc）等多種熒光素酶的作用底物，也是水母發光蛋白的輔助因子。

產品應用：發光強度比天然腔腸素高10倍以上，適用于報告基因分析，活細胞中鈣離子濃度檢測。

腔腸素hcp（Coelenterazine hcp）

是天然腔腸素的衍生物之一。腔腸素hcp-水母發光蛋白復合物的熒光強度比天然腔腸素復合物高190倍，且量子產量高和Ca2+反應速度快，非常適合用于鈣離子水平的檢測。

產品應用：適合用于鈣離子水平的檢測。

腔腸素400a（Coelenterazine 400a）

天然腔腸素的衍生物之一，也稱為DeepBlue C^TM，是海腎熒光素酶（Rluc）的良好底物，其發射波長在400nm左右，對GFP受體蛋白的信號干擾小，不能被Gaussia分泌型熒光素酶（Gluc）氧化。

產品應用：BRET（生物發光共振能量轉移）研究的首選腔腸素類底物

腔腸素f（Coelenterazine f）

與天然腔腸素結構上的唯一差別在于將其R-1位酚基上的羥基替換成氟（F），是水母發光蛋白（aequorin）的首選底物。與天然腔腸素-水母蛋白（Apoaequorin）復合物產生的光子總數相比，此復合物僅產生80%的光子能。其優點在于：僅需非常少的時間來生成aequorin復合物。當其與Ca²⁺接觸，即可快速且高產量的發光，產能強度是天然腔腸素的20倍。另外其具有好的細胞滲透性。

產品應用：當需要極高的Ca²⁺檢測靈敏度來研究水母蛋白再生實驗，推薦使用本底物。

腔腸素cp（Coelenterazine cp）

是天然腔腸素的衍生物之一。其與水母蛋白（Apoaequorin protein）形成的光蛋白復合物的發光強度是天然腔腸素的15倍，且具有更快的Ca2+反應速率。

產品應用：可用于 G-蛋白偶聯受體(GPCRs)藥物的高通量篩選研究。

腔腸素n（Coelenterazine n）

所有的腔腸素衍生物中熒光強度是較弱的，且對Ca²⁺反應速率也明顯低于天然腔腸素。

腔腸素e（Coelenterazine e）

一種天然腔腸素衍生物，結構上比天然腔腸素多了一個乙基。作為海腎熒光素酶的底物，其熒光強度是天然腔腸素的137%。腔腸素e具有較高的體外水母發光蛋白反應性，且具有雙發射峰（405& 465），從而可在pCa5-7范圍內通過雙波長的比例測定Ca2+濃度，由于該法不依賴于腔腸素濃度，因此提高了檢測精確性。因該衍生物的細胞通透性較差，所以對于細胞內相關實驗則無此優勢，。

產品應用：非常有用的Ca²⁺低靈敏檢測底物。

二甲基腔腸素（Coelenterazine 2-methyl ）

是一種細胞強抗氧化劑，可高效作用于細胞內的活性氧，如單態氧和超氧陰離子，而氧化應激是細胞凋亡過程的中介環節，另外該化合物具有無毒、細胞膜通透性等特性，故可用于研究細胞凋亡。

產品應用：1）作為研究細胞凋亡的重要工具；2）二甲基腔腸素還可通過化學發光法來檢測超氧陰離子和過氧亞**陰離子水平。

產品信息