螢光素增加

冷光素增加（英語：Luciferase）是自然界中會當產生生物發光的統稱，內底上有代表性的是一種學名做 _ Photinus pyralis _ 的火金蛄體內的冷光素增加。佇相應化學反應中，冷光的產生是來自冷光素的氧化，有一寡情況下反應體系中嘛包括三磷酸腺（ATP）。無冷光素翕的狀況之下，冷光素佮氧氣反應的速率非常慢，顛倒鈣離子的存在定定會用得進一步加速反應（佮筋肉收縮做情況相𫝛）。螢光生成反應通常分做以下兩步：

冷光素 + ATP → 冷光素化腺糊酸（luciferyl adenylate）+ PPi 冷光素化腺糊酸 + O 二 → 氧冷光素 + AMP + 干焦這反應非常節省能量，差不多所有輸入反應的能量攏予人轉化做光。佮之形成鮮明對比的是人類使用的白刜燈，只有大約百分之十的能量被轉化做光，後手的能量攏變做熱能被浪費。

冷光素抑是冷光素爿毋是特定的分子，是對於所有法度產生冷光的物件佮其對應的統稱，雖然𪜶各無相𫝛。無仝款會當控制冷光的生物體用無仝款的冷光素增加來催化無仝款的冷光反應。上蓋為人知的發光生物是火金蛄，其他所採用無仝款的冷光素增加佮其他發光生物如螢光菇（發光類臍菇，_ Omphalotus olearius _）無定著海洋生物攏無相𫝛。佇火金蛄內底，發光反應所需要的氧氣是對予人號做腹肚管（abdominal trachea）的管道內底輸入。一寡生物，如叩頭蟲，有足濟款無仝款的螢光素增加，會當催化仝一冷光素的底物，發出無仝色的冷光。火金蛄有兩千外種，啊若叩甲總科（包括火金蛄、叩頭蟲佮相關蟲豸）會當有閣較濟，所以𪜶的螢光素石對分子系統學研究足有路用的。目前研究了上透的螢光素增加是來自 Photinini 族火金蛄內底的北美火金蛄（_ Photinus pyralis _）。

應用

冷光素增加會當佇咧實驗室內底用基因工程的方法生成，並且予人用佇咧濟種無仝款的實驗。冷光素增加的基因會當予生做閣插入去生物體當中抑是轉染著細胞當中。研究者利用基因工程已經予得著鳥鼠、家娘仔、馬鈴薯等等的生物會當合做冷光素增加。間接體外成像是一種強大的研究手段，會當對規个動物體中的細胞群落進行分析：將無仝類型的細胞（骨髓幹細胞、T 細胞等）標記懸頂（即表達）冷光素增加，就會當用高敏感度的 CCD 相機對動物體內底進行活體觀察袂傷害動物本身。

佇冷光素內底加入正確的冷光素底物就會當放出冷光，發出的光子會當予光敏感的元件，如冷光探測器抑是改進後的光學顯微鏡探測著。這就使得對包括著著感染在內的濟種性命活動進程進行觀察成做可能。比如講，冷光素增加已經予人用佇商業化的次世代還掉磷酸定序技術，藉由 dNTP 接咧 DNA 鏈的時陣水解放出來的焦磷酸，透過另外一个硫酸鹽腺甘酸轉移反應，冷光素增加會當共產物 ATP 佮冷光素轉化做冷光，機器藉此探測光線並定序。冷光素增加會當佇檢測血庫內底所存血的紅血球是毋是開始必。法醫會使用有螢光素增加的溶液來檢測犯罪現場當中殘留的血跡。病院用冷光素增加的發光來發現特定的疾病。冷光素增加閣會當做為「報告卵白」予人用過分子生物學研究當中，比如講，用佇咧轉染過冷光素抹的細胞當中檢測特定啟動子的轉錄情況抑是用佇咧探測細胞內底的基因轉錄活性；這技術予人叫做報告基因檢測法抑是冷光素增加檢測法（Luciferase Assay）。冷光素增加是一个熱敏感卵白，所以定定予人用佇咧研究卵白熱變性過程當中熱休克卵白的保護能力。此外，冷光素增加水母素的冷光強度佮環境中鈣離子濃度相關，所以會當佇檢測生物體內底的鈣。

參見

火金蛄
生物發光
水母素

參考文獻

（英文）Thomas O Baldwin . Firefly luciferase : the structure is known , but the mystery remains Structure . 九百九十六 Mar 十五 ; 四 ( 三 ) : 兩百二十三分八 .
（英文）Greer LF 三 rd , Szalay AA . Imaging of light emission from the expression of luciferases in living cells and organisms : a review Luminescence . 兩千空二 Jan-Feb ; 十七 ( 一 ) : 四十三鋪七十四 .

外部連結

（英文）生物螢光化學
（英文）PDB 資料庫內底的火金蛄火金蛄
（英文）PDB 資料庫當中的細菌螢光素增加
（英文）一氧化氮佮火金蛄發光
（英文）Promega 公司 Gene Expression and Reporter 當中用著螢光素抹的技術