Coelenterazine 2-methyl 二甲基腔腸素

背景描述

腔腸素（Coelenterazine）是自然界中資源*豐富的天然熒光素，是絕大多數(shù)海洋發(fā)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，比如海腎熒光素酶（Rluc），Gaussia分泌型熒光素酶（Gluc），以及包括水母發(fā)光蛋白（aequorin）和藪枝螅發(fā)光蛋白（Obelia）在內(nèi)的光蛋白（Photoproteins）。其發(fā)光原理是：以腔腸素為底物的熒光素酶在有分子氧的條件下，氧化腔腸素，產(chǎn)生高能量的中間產(chǎn)物，并在此過程中發(fā)射藍(lán)色光，峰值發(fā)射波長(zhǎng)約為450~480nm。與甲蟲（或螢火蟲）熒光素/熒光素酶系統(tǒng)不同，腔腸素/熒光素酶系統(tǒng)不需要三磷酸腺苷（ATP），因此更便于體內(nèi)生物熒光的研究。因此，腔腸素常用作基于熒光分析的報(bào)告基因檢測(cè)以及活體動(dòng)物檢測(cè)的發(fā)光底物。

腔腸素還能在酶非依賴性的氧化體系中自發(fā)熒光，細(xì)胞和組織內(nèi)的超氧陰離子和過氧化亞硝基陰離子能夠增強(qiáng)該自發(fā)光信號(hào)，因此其也可用來(lái)檢測(cè)細(xì)胞/組織內(nèi)活性氧（ROS）水平。Coelenterazine 2-methyl 二甲基腔腸素

腔腸素具有能量轉(zhuǎn)移的特性— —生物發(fā)光共振能量轉(zhuǎn)移（Bioluminescence Resonance Energy Transfer，BRET），利用此特性，當(dāng)與熒光蛋白如GFP的突變體（增強(qiáng)的黃色熒光蛋白，EYFP）聯(lián)合使用，在底物腔腸素存在的情況下，熒光素酶（如Rluc）催化底物發(fā)生藍(lán)光，能量隨之轉(zhuǎn)移到EYFP上，發(fā)出綠光（~530nm）。這兩個(gè)蛋白的相互作用可以通過Rluc融合蛋白和EYFP融合蛋白兩者間的相互關(guān)系來(lái)評(píng)估，適用于研究蛋白-蛋白之間的相互關(guān)系。另外，由于BRET的信號(hào)可通過比較綠光和藍(lán)光的量來(lái)進(jìn)行測(cè)定，消減了因細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞類型和其他實(shí)驗(yàn)變量而引起的數(shù)據(jù)變量，適用于高通量篩選如**開發(fā)。Coelenterazine 2-methyl 二甲基腔腸素

更為重要的一個(gè)功能，水母發(fā)光蛋白復(fù)合物（Aequorin）由22kDa的水母蛋白（Apoaequorin protein）、分子氧和底物腔腸素組成。只有當(dāng)鈣離子（Ca²⁺）與該復(fù)合物結(jié)合后，腔腸素才能被氧化生成高能量產(chǎn)物Coelenteramide，同時(shí)釋放出CO₂和藍(lán)色熒光（~466 nm）。正是此Ca²⁺依賴性的反應(yīng)過程（見圖1），使得腔腸素非常適用于監(jiān)測(cè)活細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平。與常規(guī)的熒光鈣離子指示劑相比，其主要具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，1）能檢測(cè)較大范圍的鈣濃度 – 從0.1 μM至 >100μM；2）樣品無(wú)自體熒光，背景熒光低于使用熒光鈣離子指示劑；雖然信號(hào)比使用熒光鈣離子指示劑弱，但是通過成像儀器可以得到更高的信噪比，因此具有更高的靈敏度。3）水母發(fā)光蛋白復(fù)合體能夠穩(wěn)定維持在細(xì)胞內(nèi)，使其能夠進(jìn)行數(shù)小時(shí)至數(shù)天的鈣離子監(jiān)測(cè)。Coelenterazine 2-methyl 二甲基腔腸素 

圖1. 腔腸素作為水母發(fā)光蛋白輔助因子的Ca²⁺依賴反應(yīng)流程

目前商業(yè)化的腔腸素應(yīng)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(shí)驗(yàn)，但是由于其發(fā)光波長(zhǎng)，細(xì)胞膜滲透性，光量子效率上的差異，使得其在相同應(yīng)用上表現(xiàn)出不同的實(shí)驗(yàn)效果。因此非常有必要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇*合適的腔腸素底物（見附錄1，腔腸素及其衍生物的特性）。 

產(chǎn)品描述

本品為粉末形式供應(yīng)的二甲基腔腸素，系天然腔腸素衍生物，具有無(wú)毒、細(xì)胞膜通透性等特性，是一種細(xì)胞強(qiáng)抗氧化劑，可高效作用于細(xì)胞內(nèi)的活性氧，如單態(tài)氧和超氧陰離子。由于氧化應(yīng)激是細(xì)胞凋亡過程的中介環(huán)節(jié)，因此，二甲基腔腸素可能作為一種研究細(xì)胞凋亡的重要工具。另，二甲基腔腸素還可通過化學(xué)發(fā)光法來(lái)檢測(cè)超氧陰離子和過氧亞硝酸陰離子水平。Coelenterazine 2-methyl 二甲基腔腸素