本期内容NanoLuc® 萤光素酶在活体成像中
的应用前景光明
|
麦主播：蛋糕 |
|
|
大家好，我是麦主播蛋糕。希望我的声音，在带来小知识的同时，在炎炎夏日也给你带来一阵清凉~ |
|
Story Introduction
故事内容简介
背景介绍
研究方法
参考文献
资源列表
NanoLuc®萤光素酶技术的发展为研究人员提供了新的而且更好的工具来研究内源性生物学: 即蛋白质在细胞和组织内的天然环境中是如何表现的。这种小的萤光素酶(约19kDa)来自深海虾Oplophorus gracilirostris，与萤火虫或海肾萤光素酶相比，它具有一些优势特性。关于NanoLuc®萤光素酶的应用概述，请参见以下文章: NanoLuc® Luciferase Powers More than Reporter Assays。
NanoLuc®萤光素酶体积小，并且不需要ATP来产生生物发光信号，这使其特别适合作为细胞和活体动物体内生物发光成像的报告基因。作为融合蛋白一部分的小分子报告基因的表达不太可能会干扰靶标蛋白的生物学功能。NanoLuc® Binary Technology (NanoBiT®) 通过创建一个互补型报告基因系统（其中包含一个长度只有11个氨基酸的亚基），将这一方法更进一步提升。以下视频解释了高亲和力的NanoBiT®互补 (HiBiT) 系统是如何工作的。
微型标签用于跟踪病毒
基于NanoLuc®的体内成像的早期应用是研究病毒感染。2013年，Tran等报道了一种可复制的报告基因病毒，用于甲型流感小鼠模型研究(1)。此前的生物发光成像技术常常导致报告基因病毒不稳定，在体内的灵敏度也有限。NanoLuc®报告基因病毒在小鼠中表现出与天然甲型流感病毒相同的致病性和致死率。使用报告基因病毒，研究人员能够跟踪病毒的载量和在肺部的传播。他们的实验结果证明了NanoLuc®报告基因病毒在研究新兴病毒和抗病毒治疗的潜在效果方面的实用性。
在体内成像方面，他们监测了表达LgBiT的细胞是否被报告基因病毒稳定感染，然后用报告基因病毒或对照组感染植入小鼠体内的肿瘤。腹腔内(IP)注射底物显示感染成功，且有良好的底物分布，导致持续的生物发光信号输出。研究人员在这些实验中使用了furimazine的衍生物(hydrofurimazine)，因为它可以增加溶解度，并且在成像所需的浓度下，可以很容易地进行腹腔内给药。最近，这种底物和fluorofurimazine（后者提供了更明亮的体内信号）一起被用于开发小鼠体内成像应用(3)。这些新型底物为利用NanoLuc®报告基因技术推进体内研究提供了新的选择。
进一步的感染动力学研究(2)表明溶瘤病毒没有到达整个肿瘤团；然而，这一结果与临床试验中的溶瘤腺病毒研究是一致的。这些作者们得出的结论是，他们的方法适用于研究各种各样的病毒，特别是那些不能耐受较大转基因插入的病毒。
采用BRET会使之更佳的应用：抗体-受体相互作用研究
对实体瘤或其他组织进行生物发光成像的一个挑战是生物发光反应的发射波长。血红蛋白主要在可见光谱的蓝色和绿色区域吸收；因此，理想的生物发光反应会在远红区域发光(4)。NanoLuc®萤光素酶反应在蓝色区域的460nm处发光。虽然传统上已经将具有合适发射波长的荧光染料用于体内成像，但却由于需要外部激发源而使其应用受到限制。
1. Tran, V. et al. (2013) Highly sensitive real-time in vivo imaging of an influenza reporter virus reveals dynamics of replication and spread. J. Virol. 87, 13321.
2. Gaspar, N. et al. (2020) NanoBiT system and hydrofurimazine for optimized detection of viral infection in mice—a novel in vivo imaging platform. Int. J. Mol. Sci. 21, 5863.
3. Su, Y. et al. (2020) Novel NanoLuc substrates enable bright two-population bioluminescence imaging in animals. Nat. Methods 17, 852–860.
4. Zhao, H. et al. (2005) Emission spectra of bioluminescent reporters and interaction with mammalian tissue determine the sensitivity of detection in vivo. J. Biomed. Optics 10(4), 041210.
5. Tang, Y. et al. (2019) A bioluminescence resonance energy transfer-based approach for determining antibody-receptor occupancy in vivo. iScience 15, 439–451.
点击上图下载NanoLuc®技术手册
点击上图下载HiBiT蛋白标签技术手册
点击上图进入萤光素酶技术资源页面
|
|
萤光素酶有声故事汇 萤光素酶生物发光技术从自然界到实验台，每一步的变化都有着无数的故事和科学家的努力。跟随我们的脚步，慢慢聆听生物发光技术的前世今生和最新的技术进展。 |
|
|
萤光素酶技术讲座合集 萤光素酶技术系列讲座为大家循序渐进，由浅入深，逐步介绍了生物发光机理，萤光素酶基础知识及技术应用。 |
|
|
萤光素酶技术Glo学院小程序 这是一个不仅可以储备知识，同时还能赢学分兑好礼的平台。在这里，我们整合了关于萤光素酶基本知识和技术应用的优质资源，从文章解析到视频讲座，从线上直播到线下活动，从产品指南到技术答疑等多个方面为大家呈现。 |
|
|
点击了解更多萤光素酶技术应用与资源 |
产品信息
说明书查询
实验工具
技术资料
