CN101979586B - 分离的荧光素酶及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及荧光素酶LuAL、Lu164和Lu22的核苷酸和氨基酸序列,以及它们的活性和用途。

Description

分离的荧光素酶及其用途
本申请是国际申请日为2001年11月22日的国际申请PCT/EP 01/13597进入中国、申请号为200510118849.X的题为“分离的荧光素酶及其用途”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及荧光素酶LuAL、Lu164、Lu16、Lu39、Lu45、Lu52和Lu22的核苷酸和氨基酸序列以及它们的活性和用途。
背景技术
荧光素酶
发光表示发射可见光谱范围内的光子,这种发射是通过激发发光分子产生的。与荧光不同,这种光的能量不是以较短波长的辐射形式从外部提供的。
在化学发光和生物发光之间存在差别。化学发光表示一种化学反应,这种反应导致分子受到激发,当被激发的电子回到基态时,该分子自身发出光线。如果该反应是由酶催化时就叫做生物发光。参与所述反应的酶通常被称为荧光素酶。
有关发光生物的综述可以参见Hastings等1995。
荧光素酶是过氧化物酶或单加氧酶和双加氧酶。形成所述发光产物的原始物质的酶底物被称为荧光素。不同物种之间的荧光素有所不同。所述系统的量子产率为0.1-0.9个光子/转化底物分子(Idelgaufts,1993)。
可以根据其来源或酶促特性对荧光素酶进行分类。下面提供了某些类型荧光素酶的概述:
细菌荧光素酶
Figure BSA00000301305400011
表1:细菌荧光素酶
Coelenterazine-依赖型真核荧光素酶
Figure BSA00000301305400021
表2:Coelenterazine-依赖型真核荧光素酶
Coelenterazine-非依赖型真核荧光素酶
Figure BSA00000301305400031
表3:Coelenterazine-非依赖型真核荧光素酶
还可以根据某些荧光素酶的底物专一性区分各种荧光素酶。最重要的底物包括Coelenterazine(Jones等1999)和荧光素,以及这两种物质的衍生物。下面示出了这两种底物及其通过荧光素酶进行的转化的示意图:
荧光素酶底物
下面通过举例形式示出了某些荧光素酶底物及其转化。本文所示出的所有底物是通过酶促转化的,同时释放出光和二氧化碳(CO2)并且消耗氧气(O2)。所述反应对辅因子或能量载体(例如,对于萤火虫荧光素酶来说是ATP)的依赖性是酶专一性的。
Coelenterazine
Figure BSA00000301305400032
     Coelenterazine                             Coelenteramide
水母蛋白在将Coelenterazine转化成Coelenteramide时,会发出波长为470纳米的光线。
荧光素
             荧光素                              羟基荧光素
萤火虫荧光素在将荧光素转化成羟基荧光素时,会发出波长为560纳米的光线。
Vargula-荧光素
Figure BSA00000301305400042
        Vargula-荧光素                             Vargula-羟基荧光素
Vargula荧光素酶在将Vargula荧光素转化成Vargula-羟基荧光素时会发出波长为460纳米的光线。
报导系统
报导基因或指示基因通常是一种基因,其基因产物可以通过简单的生物化学或组织化学方法方便地检测到。至少有两种类型的报导基因是可以区别的。
1.抗性基因。抗性基因是一种基因,其表达会使细胞产生对抗生素或其他物质的抗性。在缺乏该抗性基因时,所述抗生素或其他物质在生长培养基中的存在会导致细胞死亡。
2.报导基因。在基因工程技术中,报导基因的产物是作为融合的或未融合的指示剂使用的。最常见的报导基因包括β-半乳糖苷酶(Alam等1990),碱性磷酸酶(Yang等1997;Cullen等1992),荧光素酶和其他发光蛋白(Shinomura,1985;Phillips GN,1997;Snowdowne等,1984)。
Metridia longa物种的分类
节肢动物门→甲壳纲→挠足亚纲
Metridia longa种属于甲壳纲,特别是挠足亚纲或浮游动物。
发明内容
分离cDNA
为了研究Metridia longa种的生物发光活性,从白海(Biologische Station Kartesh,俄罗斯)获得样品,并且保存在液氮中。为了制备Metridia longa的cDNA库,通过Krieg(Krieg等1996)的方法使用异硫氰酸盐分离RNA。
进行RT-PCR以便制备cDNA。为此,按照以下方案将10微克RNA与逆转录酶(Superscribt Gold II)一起培养:
PCR    1.    30秒钟    95℃
       2.    6分钟     68℃
       3.    10秒钟    95℃
       4.    6分钟     68℃
在步骤3之后进行步骤4,进行17个循环
为了使聚合酶失活,在37℃下用蛋白酶K培养反应产物30分钟,并且用乙醇使cDNA沉淀。将cDNA溶解在水中,并且在37℃用SfiI培养1小时。对反应产物进行凝胶过滤,以便分离出小片段。然后将分离的cDNA连接到SfiI裂解过的并且脱磷酸化的λTriplEx2载体上。然后为了制备λ噬菌体表达库,使用体外包装系统中的SMART cDNA库构建试剂盒(Clontech)将克隆的cDNA片段包封到λ噬菌体中。
通过实施库筛选鉴定含有具有表达Colenterazin依赖型荧光素酶的潜力的cDNA插入片段的重组噬菌体。
为此,将由大肠杆菌XL1-Blue得到的菌苔铺平铺到90毫米的培养皿上,并且在37℃下培养10小时。然后每个培养皿用2500个噬菌体感染,然后在37℃下培养8小时,以便形成噬菌斑。然后将培养皿在4℃下保存1小时,以便使软的琼脂糖变硬。
为了进行复制铺板,用大肠杆菌XL1-Blue悬浮液饱和硝酸纤维素膜并且干燥。将干燥的膜在噬菌斑上放置60秒,然后铺放在新的琼脂糖平板上。然后在37℃下培养所述琼脂糖平板2小时,并且添加4毫升SOB培养基(+10mM MgSO4,0.2%麦芽糖)。分离菌苔,重新悬浮在LB培养基中(+20mM IPTG),并且在37℃下培养1小时。通过离心收获细菌,并且通过超声波破碎,在添加Coelenterazin之后,在发光计中测定生物发光活性。
将能产生阳性生物发光信号的培养皿划分成多个扇区,并进行新的复制铺板。连续进行复制铺板,直到鉴定了活性个体噬菌斑。为了亚克隆阳性噬菌斑的噬菌体cDNA插入片段,按照SMART cDNA库构建试剂盒的生产商的方法在大肠杆菌BM25.8中的pTriplEx2载体中进行。在含有浓度为100微克/毫升的氨苄青霉素的LB培养基中在37℃下培养pTriplEx2-cDNA转染过的大肠杆菌过夜。为了获得超量表达,用LB培养基将过夜培养物按1∶150倍稀释,并且在37℃下培养1小时。然后通过添加IPTG(异丙基硫代半乳糖苷)至20mM的浓度进行培养。将诱导的培养基在37℃下培养1小时,并且通过离心收获细菌。通过在0.5毫升SM缓冲液中超声处理破碎所述细胞。在添加10微升Coelenterazin(10-4M,溶解在甲醇中)之后在发光计中测定化学发光。
鉴定了具有Coelenterazine依赖性荧光素酶活性的三种荧光素酶。所述荧光素酶被命名为Lu164、LuAL和Lu22。下面将详细披露所述荧光素酶。
本发明还涉及这三种荧光素酶的功能性等同物。功能性等同物是具有可比较的底物范围的荧光素酶,这种荧光素酶是分泌的并且具有至少70%的同源性。优选80%或90%的同源性。特别优选95%的同源性。
荧光素酶适合用作细胞系统的报导基因,特别是用作受体、离子通道、转载体、转录因子或诱导系统的报导基因。
可以将荧光素酶用于细菌系统中,例如,用于效价测定或用作生物化学系统,特别是蛋白酶的底物。
荧光素酶还可以用作与抗体或其他蛋白连接的报导酶,例如,用于ELISA,用于免疫组织化学或用于Western印迹。
可以将荧光素酶用于BRET(生物发光共振能量转移)系统。
荧光素酶还适合用作融合蛋白,用于进行共聚焦显微分析,或用于分析蛋白-蛋白相互作用。
荧光素酶还可用作与生物素、NHS,CN-Br或其他结合介体连接的报导酶,例如,用于ELISA或用于固定化。
另外,可以将荧光素酶用作与DNA或RNA寡核苷酸连接的报导酶,例如,用于Northern和Southern印迹或用于实时PCR。
本发明还涉及作为野生型或标记蛋白纯化荧光素酶,并且涉及荧光素酶在体外翻译系统中的应用。
本发明涉及一种DNA或RNA分子,它们具有Seq.ID NO.:1;Seq.ID NO.:3;Seq.ID NO.:5;Seq.ID NO.:7;Seq.ID NO.:8;Seq.ID NO.:9;或Seq.ID NO.:10的序列,其中所述序列包括位于该序列5’端的功能性启动子。
本发明还涉及重组DNA或RNA载体,其中上述分子作为重组DNA或RNA载体的一部分。
本发明还涉及包含所述载体的生物。
本发明还涉及一种寡核苷酸,它包括与上述DNA或RNA序列相同或互补的10个以上的连续核苷酸。
核苷酸和氨基酸序列
LuAL
荧光素酶LuAL是分子量为23.7kDa,等电点为8.32的蛋白。其编码核苷酸序列为:
5`atggatatgagggttatctttgctcttgttttctcatcattggttcaggccaaatcaactgaattcgatccta
acattaacattgttggtttagaaggaaaatttggtataacaaaccttgagacggatttattcacaatatgggaga
caatggatgtcatcaaatcagatattacagatactgatagagtcagcaactttgttgcaactgaaaccgatgcta
accgtgggaaaatgcctggcaaaaaactgccactggcagttatcatggaaatggaagccaatgctttcaaagctg
gctgcaccaggggatgccttatctgtctttcaaaaataaagtgtacagccaaaatgaaggtgtacattccaggaa
gatgtcatgattatggtggtgacaagaaaactggacaggcaggaatagttggtgcaattgttgacattcccgaaa
tctctggatttaaggagatggcacccatggaacagttcattgctcaagttgatctttgcgctacctgcactactg
gatgtctcaaaggtcttgccaatgttaagtgctctgaactcctgaagaaatggctgcctggcagatgtgcaagtt
ttgctgacaagattcaaaaagaagttcacaatatcaaaggcatggctggagatcgttga 3`
它能产生以下氨基酸序列:
MDMRVIFALVFSSLVQAKSTEFDPNINIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMDVIKSDITDTD
RVSNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPG
RCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDLCATCTTGCLKGLANVKCS
ELLKKWLPGRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR
和以下氨基酸组成:
Ala:18(8.3%) Cys:10(4.6%) Asp:14(6.4%) Glu:12(5.5%)
Phe:10(4.6%) Gly:19(8.7%) His:2(0.9%)  Ile:18(8.3%)
Lys:21(9.6%) Leu:15(6.9%) Met:10(4.6%) Asn:8(3.7%)
Pro:7(3.2%)  Gln:5(2.3%)  Arg:7(3.2%)  Ser:9(4.1%)
Thr:15(6.9%) Val:14(6.4%) Trp:2(0.9%)  Tyr:2(0.9%)
Lu164
荧光素酶Lu164是分子量为23.8kDa,等电点为7.81的蛋白。其编码核苷酸序列为:
5`atggatataaaggttgtctttactcttgttttctcagcattggttcaggcaaaatcaactgaattcgatccta
acattgacattgttggtttagaaggaaaatttggtataacaaaccttgagacggatttattcacaatatgggaga
caatggaggtcatgatcaaagcagatattgcagatactgatagagccagcaactttgttgcaactgaaaccgatg
ctaaccgtggaaaaatgcctggcaaaaaactgccactggcagttatcatggaaatggaagccaatgctttcaaag
ctggctgcaccaggggatgccttatctgtctttcaaaaataaagtgtacagccaaaatgaaggtgtacattccag
gaagatgtcatgattatggtggtgacaagaaaactggacaggcaggaatagttggtgcaattgttgacattcccg
aaatctctggatttaaggagatggcacccatggaacagttcattgctcaagttgaacgttgcgcttcctgcacta
ctggatgtctcaaaggtcttgccaatgttaagtgctctgaactcctgaagaaatggctgcctgacagatgtgcaa
gttttgctgacaagattcaaaaagaagttcacaatatcaaaggcatggctggagatcgttga 3`
它能产生以下氨基酸序列:
MDIKVVFTLVFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVMIKADIADT
DRASNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIP
GRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKC
SELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR
并且具有以下氨基酸组成:
Ala:21(9.6%)  Cys:10(4.6%) Asp:15(6.8%) Glu:13(5.9%)
Phe:10(4.6%)  Gly:18(8.2%) His:2(0.9%)  Ile:18(8.2%)
Lys:22(10.0%) Leu:14(6.4%) Met:10(4.6%) Asn:7(3.2%)
Pro:7(3.2%)   Gln:5(2.3%)  Arg:7(3.2%)  Ser:8(3.7%)
Thr:14(6.4%)  Val:14(6.4%) Trp:2(0.9%)  Tyr:2(0.9%)
Lu22
荧光素酶Lu22是分子量为20.2kDa,等电点为7.89的蛋白。其编码核苷酸序列为:
5`atgggagtcaaacttatttttgctgttgtttgtgtcgcagttgcccaggctgccacaattcaggaaaattttg
aagacattgatcttgtagccataggtggcagctttgcatcagatgttgatgctaacagaggtggacatggtggac
atcctggcaaaaagatgccaaaagaagtacttatggaaatggaagccaatgctaaacgagctggctgccacaggg
gttgtctggtttgtctgtcacacatcaagtgcacagcacaaatgcagaagtttatcccaggaagatgccatagtt
atgcaggagacaaggattctgctcagggaggaattgccggtggtgccattgttgatatacctgaaattgccggat
ttaaagaaatgaagcccatggaacagttcattgctcaagttgatctctgtgaagattgcacaactggatgcctca
aaggtcttgccaatgttcattgctctgatctcctgaagaagtggctgccatcaagatgtaagacatttgcttcca
aaattcaatctcaagtggataccatcaaaggtttggctggagatcgttga 3`
它能产生以下氨基酸序列:
MGVKLIFAVVCVAVAQAATIQENFEDIDLVAIGGSFASDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLME
MEANAKRAGCHRGCLVCLSHIKCTAQMQKFIPGRCHSYAGDKDSAQGGIAGGAIVDIPEIAG
FKEMKPMEQFIAQVDLCEDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGL
AGDR
并且具有以下氨基酸组成:
Ala:21(11.1%) Cys:11(5.8%)  Asp:12(6.3%) Glu:9(4.7%)
Phe:7(3.7%)   Gly:21(11.1%) His:6(3.2%)  Ile:13(6.8%)
Lys:16(8.4%)  Leu:12(6.3%)  Met:7(3.7%)  Asn:4(2.1%)
Pro:6(3.2%)   Gln:9(4.7%)   Arg:6(3.2%)  Ser:9(4.7%)
Thr:6(3.2%)   Val:13(6.8%)  Trp:1(0.5%)  Tyr:1(0.5%)
在序列表中也示出了上述序列。
荧光素酶的酶促活性和生物化学表征
蛋白LuAL、Lu164和Lu22是在转化Coelenterazin时能发出光线的酶。因此,它们属于荧光素酶。荧光素酶可以在细菌和真核细胞中有效表达。在真核细胞中表达的荧光素酶LuAl、Lu164和Lu22是分泌型的,不会发生与细菌表达相关的分泌。
荧光素酶的活性是温度依赖型的。测定荧光素酶LuAL和Lu164的最佳温度分别为22℃(LuAL)和27℃(Lu164)。荧光素酶Lu22活性的最佳温度为4℃或更低。
具体实施方式
实施例
质粒/结构
用于制备下文所披露的结构的载体是购自Clontech公司的载体pcDNA3.1(+)和pTriplEx2,以及载体pASMplr(具有cAMP-敏感型启动子元件的固有结构;cre)。所述载体的衍生物被命名为pcDNA3-x、pTriplEx2-x和pASM-x。
LuAL
图1表示载体pTriplEX2-LuAL、pcDNA3-LuAL和pASM-LuAL的质粒图谱。
图2表示载体pTriplEX2-Lu164、pcDNA3-Lu164和pASM-Lu164的质粒图谱。
图3表示载体pTriplEX2-Lu22、pcDNA3-Lu22和pASM-Lu22的质粒图谱。
作为Lu164底物的Coelenterazin衍生物
为了鉴定Lu164的底物,在每一种情况下将10微升不同的Coelenterazin衍生物(10-4M)的溶液与来自CHO-pcDNA3-Lu164细胞系的10微升上清液一起培养,并且测定发光。Coelenterazine获自Molecular Probes(USA)。
荧光素酶LuAL和Lu22与荧光素酶Lu164相比没有差别。确定未修饰过的Colenterazin(图B,Coelenterazin a)是Lu164、LuAl和Lu22的最佳底物。
图4表示作为Lu164的潜在底物的Coelenterazin衍生物和在发光计(RLU,相对光学单位)中以8.7kV的电压测定发光30秒所获得的曲线;以及Coelenterazin衍生物的分子结构示意图。
荧光素酶Lu164、LuAL和Lu22依赖于Coelenterazin的酶促活性
细菌表达
细菌表达是通过用表达质粒pTriplEX2-Lu164、pTriplEX2-LuAL和pTriplEX2-Lu22转化细菌在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中进行的。在37℃下,在LB培养基中培养转化过的细菌3小时,通过添加IPTG至1mM的最终浓度诱导表达4小时。通过离心收获诱导过的细菌,重新悬浮在PBS中,并且通过超声波破碎。将Coelenterazin(10-4M,溶解在甲醇中)或荧光素(萤火虫荧光素)添加到5微升裂解物(5mg/ml)中,并且测定化学发光。
所述测定,用RLU(相对发光单位)表示,是在9.5kV的电压下进行30秒。所测定的Lu164、LuAL和Lu22的值分别为230000、320000和260000RLU。所述表达是使用载体pTriplEx2-Lu164、pTriplEx2-LuAL和pTriplEx2-Lu22在大肠杆菌BL21(DE3)中进行的。
真核表达
在瞬时实验中,通过用表达质粒pcDNA3-Lu164、pcDNA3-LuAL和pcDNA3-Lu22转染细胞影响在CHO细胞中的组成型真核表达。为此,在96孔微量滴定板的每个孔中接种10000个悬浮在DMEM-F12培养基中的细胞,并且在37℃下培养过夜。转染是用Fugene 6试剂盒(Roche)按照生产商的说明进行的。转染过的细胞在37℃下,在DMEM-F 12培养基中培养过夜。在添加Coelenterazin(10-4M,溶解在甲醇中)之后,在室温下,用发光计以9.5kV的电压测定培养基(5微升)和细胞裂解物(5微升)中的化学发光30秒。
所测定的Lu164、LuAL和Lu22的值分别为680000、670000和510000RLU(相对发光单位)。所述表达是使用载体pcDNA3-Lu164、pcDNA3-LuAL和pcDNA3-Lu22在CHO细胞中进行的。
荧光素酶Lu164、LuAL和Lu22的发光光谱
为了测定发光光谱,用质粒pTriplEx2-Lu164、pTriplEx2-LuAL和pTriplEx2-Lu22转化大肠杆菌BL21(DE3)细胞,并且按照下面的3.1部分所披露的方法进行超量表达。将50微升Coelenterazin(10-4M)添加到100微升体积的细菌裂解物中,并且测定发光光谱。荧光素酶的发光光谱曲线如下文所示。
对于荧光素酶LuAL、Lu164和Lu22来说,通过所述的底物转化所产生的最大发光发生在大约490纳米的波长下。
图5表示在细菌表达之后荧光素酶Lu164(A)、LuAL(B)和Lu22(C)的发光光谱(RLU,相对发光单位)。
荧光素酶Lu164、LuAL和Lu22从CHO细胞中的分泌,以Lu164和LuAL为例
为了表征荧光素酶LuAL、Lu164和Lu22在真核细胞中的表达,用质粒pcDNA3-LuAl、pcDNA3-Lu164、pcDNA3-Fireluc和pcDNA3.1(+)稳定转染CHO细胞。所得到的克隆在DMEM-F12培养基中培养。将萤火虫荧光素酶用作非分泌型荧光素酶的阳性对照。将质粒pcDNA 3.1(+)用作对照质粒,检测CHO亲本细胞中的潜在内源活性。
为了检测荧光素酶的分泌,将2000个细胞平铺到384孔微量滴定板上。在24小时之后,取出培养基,并且用Tyrode溶液洗涤细胞,并且添加30微升新的培养基。对于萤火虫荧光素酶来说,在添加5微升Coelenterazin(10-4M)或荧光素之后,用发光计以9.5kV的电压首次测定(0小时)30秒。在经过1-5小时之后进行1-5小时的测定。
图6表示培养基中荧光素酶活性随着时间的提高。没有分泌萤火虫荧光素酶。荧光素酶LuAL、Lu164和Lu22是分泌型荧光素酶。
图6表示在用pcDNA3-LuAL、pcDNA3-Firefly、pcDNA3-Lu164和pcDNA3作为对照载体的无cDNA插入片段的转染之后CHO细胞培养基(5微升)中的荧光素酶活性(RLU,相对发光单位;h是小时;Firefly:萤火虫荧光素酶)。
荧光素酶活性对温度的依赖性
为了测定荧光素酶Lu22、Lu164和LuAL对温度的依赖性,用载体pcDNA3-Lu22、pcDNA3-Lu164和pcDNA3-LuAL瞬时转染CHO细胞,并且在0-47℃下测定上清液中的荧光素酶活性。为此,让细胞上清液和Coelenterazin溶液适应测定温度5分钟。测定是在发光计中以9.5kV的电压进行30秒。
图7表示所测定的荧光素酶LuAl、Lu164和Lu22依赖于温度的发光情况。LuAL的荧光素酶活性的最佳温度为27℃。对于Lu164最佳温度为22℃和对于Lu22所测定的最佳温度为4℃或更低。
图7表示在用pcDNA3-LuAL、pcDNA3-Firefly和pcDNA3-Lu164转染之后CHO细胞培养基(5微升)中的温度依赖型荧光素酶活性(RLU:相对发光单位;培养基:DMEM-F12+10%FCS)
在CHO细胞中诱导荧光素酶Lu164、LuAL和Lu22表达,以LuAL为例
在瞬时实验中,通过用表达质粒pASM-LuAL转染细胞在CHO细胞中诱导真核表达。为此,在96孔微量滴定板的每个孔中接种10000个悬浮在DMEM-F12培养基中的细胞,并且在37℃下培养过夜。用Fugene6试剂盒(Roche)按照生产商的说明进行转染。转染过的细胞在37℃下,在DMEM-F12培养基中培养过夜。然后用毛喉萜(Forskolin)(10-5M)诱导所述细胞5小时。在添加Coelenterazin(10-4M,溶解在甲醇中)之后,用发光计以9.5kV的电压测定培养基和细胞裂解物的化学发光30秒。
图8表示LuAL在CHO细胞中的诱导表达。在37℃下用毛喉萜(10-5M)诱导表达5小时。测定10微升细胞上清液中的活性(RLU:相对发光单位;诱导因子:诱导过的RLU与未诱导过的RLU的比例)
在细胞系统中用荧光素酶Lu164、LuAL和Lu22作为报导基因,以报导体NPY2和A2A为例,并且使用LuAL作为报导基因
为了能够分析受体专一性配体在基于细胞的系统中对G蛋白结合受体的激活作用,将荧光素酶LuAL的cDNA序列克隆到表达载体pASMplr中。表达载体pASMplr含有cAMP-敏感型启动子元件(CRE),它能够间接测定cAMP的细胞内浓度。在该系统中,荧光素酶被用作报导基因。
以G蛋白结合受体NPY2(神经肽受体2)和A2A(腺苷受体2a)为例说明了在细胞系统中将荧光素酶Lu22、Lu164和Lu22用作报导基因的用途。为此,用载体pcDNA3-NPY2或pcDNA3-A2A对稳定克隆CHO-pASM-LuAL进行瞬时转染。受体NPY2是Gi结合受体,A2A受体是Gs结合受体。
通过添加1μM NECA活化A2A受体4小时。在存在10-5M毛喉萜的条件下,通过添加10μM NPY2肽活化NPY2受体。在添加Coelenterazin(10-4M)之后用发光计以9.5kV的电压测定培养基(30微升)中的荧光素酶活性30秒。
图9表示将荧光素酶用作细胞系统的报导基因的用途,以G蛋白结合受体A2A和NPY2为例(RLU:相对发光单位)。
附图说明
图1:载体pTriplEX2-LuAL、pcDNA3-LuAL和pASM-LuAL的质粒图谱。
图2:载体pTriplEX2-Lu164、pcDNA3-Lu164和pASM-Lu164的质粒图谱。
图3:载体pTriplEX2-Lu22、pcDNA3-Lu22和pASM-Lu22的质粒图谱。
图4:作为Lu164的潜在底物的Coelenterazin衍生物。
A.在发光计(RLU,相对光学单位)中以8.7kV的电压测定发光30秒所获得的曲线;
B.Coelenterazin衍生物的分子结构示意图。
图5:在细菌表达之后荧光素酶Lu164(A)、LuAL(B)和Lu22(C)的发光光谱(RLU,相对发光单位)。
图6:在用pcDNA3-LuAL、pcDNA3-Firefly、pcDNA3-Lu164和pcDNA3作为对照载体的无cDNA插入片段的转染之后CHO细胞培养基(5微升)中的荧光素酶活性(RLU,相对发光单位;h是小时;Firefly:萤火虫荧光素酶)。
图7:在用pcDNA3-LuAL、pcDNA3-Firefly和pcDNA3-Lu164转染之后CHO细胞培养基(5微升)中的温度依赖型荧光素酶活性(RLU:相对发光单位;培养基:DMEM-F12+10%FCS)。
图8:LuAL在CHO细胞中的诱导表达。在37℃下用毛喉萜(10-5M)诱导表达5小时。测定10微升细胞上清液中的活性(RLU:相对发光单位;诱导因子:诱导过的RLU与未诱导过的RLU的比例)。
图9:将荧光素酶用作细胞系统的报导基因的用途,以G蛋白结合受体A2A和NPY2为例(RLU:相对发光单位)。
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Figure ISA00000301305600051
Figure ISA00000301305600061
Figure ISA00000301305600071
Figure ISA00000301305600081

Claims (6)

1.一种编码荧光素酶的DNA分子或其对应的RNA分子,其中所述DNA分子的核苷酸序列为SEQ ID NO:5。
2.一种重组DNA或RNA载体,其包含权利要求1的DNA或RNA分子。
3.权利要求2的重组DNA或RNA载体,包括位于所述DNA或RNA分子5’方向的功能性启动子。
4.一种包含权利要求2所述载体的微生物。
5.一种肽,它是由权利要求1的DNA或RNA分子编码的。
6.权利要求1的DNA或RNA分子作为细胞系统报导基因的用途。
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