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ATP荧光检测仪检测原理
发布时间:2019-08-23   点击次数:461次

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能催化荧光素氧化并产生生物光的一类酶被称为荧光素酶(Luciferase)。

荧光素酶的种类很多,其中包括:虫荧光素酶,细菌荧光素酶,其他荧光素酶等,

现在研究和应用多的是萤火虫荧光素酶,比如北美萤火虫荧光素酶、日本萤火

虫荧光素酶、欧洲萤火虫荧光素酶、北京萤火虫荧光素酶等。目前,萤火虫荧光

素酶的发光体系的研究主要是来自北美萤火虫,而国内生产的荧光素酶大部分也

是通过克隆北美荧光素酶基因方法获取的。虽然各种荧光素酶结构不同,但其差

别不大,具有同源性。其中以北美萤火虫荧光素酶为例对其基本特征进行描述:

北美萤火虫荧光素酶是由单一多肽链组成的,含 551 个氨基酸,不含辅助因子

并且大部分氨基酸是非极性氨基酸,分子量约 62kD,等电点是 6.24,在空间结

构中含有两对二硫键,并且有两个 Trp,它的大吸收值为 562nm。具体蛋白

结构见下图:

3萤火虫荧光素酶催化发光是在 ATP、荧光素和 Mg2+存在下发出黄绿色荧

光的。一般的多数科学家认为荧光素酶作为催化剂催化的是 D-荧光素,D-荧光

素氧化发光而且在一定条件下荧光的发射强度直接与 ATP 的浓度呈正相关。其

化学反应方程式为:

Luciferin+ATP+O2=Oxyluciferin+AMP+PPi+CO2+Light

反应过程先是荧光素酶与荧光素结合,然后借高能化合物 ATP 提供的能量,

形成具有高活性的复合物,此复合物与氧气反应形成过氧化物后,裂解而形成激

发态物质。荧光素的(LH2)活性中心首先与荧光素酶结合形成 E-LH2。然后再

与 ATP 作用产生焦磷酸,后发出荧光:

形成的过氧化物可能是二氧丁环酮,其裂解反应生成激发态产物氧化荧光

素,激发态的氧化荧光素发射光子回到基态。这一反应简化为:

42

E-LH +ATP-Mg +O P(L=O)+E-AMP+CO +PPi+h 2 2 2 υ



具体的化学反应过程如下
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