Luciferin und Luciferase: Ein strahlender Auftritt!

D-Luciferin und das Enzym Luciferase sind ein eingespieltes Team in Reportergenassays und ein nützliches Instrument in der Sichtbarmachung von zellulären Prozessen.

D-Luciferin ((4S)-4,5-Dihydro-2-(6-hydroxy-2-benzothiazolyl)-4-thiazolcarbonsäure) und seine Salze sind die  chemilumineszenten Substrate des Enzyms Luciferase. Man kennt sie auch unter den Bezeichnungen Glühwürmchen-Luciferin oder Käfer-Luciferin.

Katalysiert durch das Enzym Luciferase wird das membrandurchlässige und wasserlösliche D-Luciferin zunächst in Luciferin-Adenylat umgewandelt und schließlich unter Lichtemission zu Oxyluciferin abgebaut. Für die Reaktion werden ATP und Sauerstoff benötigt.

Das Enzym Luciferase ist ein bewährter Reporter in Pflanzen, Bakterien und Säugetierzellen. Luciferase-Reporter-Assays sind eine klassische Methode zur Untersuchung regulatorischer DNA-Regionen: Wenn das Luciferase-Gen stromabwärts eines Promotors in einen kodierenden DNA-Abschnitt eingefügt wird, lässt die Intensität der erzeugten Biolumineszenz Rückschlüsse auf die Aktivität des Promotors/Gens zu.

Lebende Zellen, Gewebe, Tiermodelle

D-Luciferin wird für die biolumineszente Darstellung von lebenden Zellen, Geweben und Tiermodellen verwendet. Das Anwendungsspektrum des Luciferase/D-Luciferin-Systems ist dem der fluoreszierenden Proteine sehr ähnlich. Das Luciferase/D-Luciferin-System hat jedoch den Vorteil, dass es praktisch ohne Hintergrund arbeitet – das spezifisch emittierte Licht wird in einem zuvor lichtfreien Raum nachgewiesen. Im Vergleich zu fluoreszenzbasierten Reporter-Assays weisen Luciferase-basierte Assays außerdem eine deutlich höhere Empfindlichkeit und einen höheren linearen Analysebereich auf.
Die Hauptanwendungen von D-Luciferin (in Kombination mit Luciferase-exprimierenden Zellen) sind:

  • Untersuchung der intrazellulären Signalaktivität in vitro und in vivo
  • Messung der Transfektion/Transduktionseffizienz
  • Bewertung und Messung der Genexpression
  • Untersuchung der Genregulation
  • Für die Promotoranalyse
  • Für das Screening von Verbindungen
  • Zur Untersuchung von Protein-Protein-Wechselwirkungen (Luciferase Complementation Assay)
  • In ATP-Tests
  • In Immunoassays
  • Zum Nachweis sehr geringer Mengen von ATP oder Sauerstoff

Weitere Informationen zu unseren D-Luciferinen und verwandten Artikeln gibt es in den zugehörigen Datenblättern in unserem Webshop!