Q:进行生物发光活体成像检测时,各种萤光素酶如何选择?
Promega提供的北美萤火虫萤光素酶催化底物萤光素(luciferin)产生最大发射波长为560nm左右的黄绿光,海肾萤光素酶催化底物腔肠素(coelenterazine)产生的是最大发射波长为480nm左右的蓝光。哺乳动物的组织和皮毛对可见光有一定的吸收,在哺乳动物体内,血红蛋白是吸收可见光的主要成分,能吸收蓝绿光波段中的大部分可见光,因此萤火虫萤光素酶催化产生的黄绿光较蓝光具有更好的组织穿透性,这也是萤火虫萤光素酶在生物发光活体成像中应用更广泛的原因。而海肾萤光素酶,由于其产生的蓝光组织穿透能力弱,不适合用于动物内脏等较深部位的组织成像。
NanoLuc®萤光素酶也可以应用于小动物活体成像,虽然NanoLuc®萤光素酶催化产生的是最大发射波长为460nm的蓝光,但由于其光信号强度比萤火虫和海肾萤光素酶高两个数量级,因此可以在活体成像应用中得到足够的检测灵敏度。
此外,生物发光活体成像也可以应用双萤光素酶技术,即在同一动物体内用两种萤光素酶标记不同的细胞或表征不同的事件。2013年,密歇根大学的研究者发表在Molecular Imaging上的文章( Stacer AC, Nyati S, Moudgil P, Iyengar R, Luker KE, Rehemtulla A, & Luker GD (2013). NanoLuc reporter for dual luciferase imaging in living animals. Molecular imaging, 12 (7), 1-13 PMID: 24371848),分别在培养的细胞水平和小鼠模型中应用了萤火虫和NanoLuc®两种萤光素酶进行成像检测。