发光法钙离子检测

简介：

        Ca²⁺作为普遍的第二信使在细胞信号转导过程中起着非常重要的作用，而人们对Ca²⁺在信号转导中作用的认识，则很大程度上取决于Ca²⁺测定技术的发展。*近十几年来出现的新型探针有Aequorin (水母发光蛋白)，yellow cameleon 2.1 等。而Aequorin发展*快也*受人们的关注。Aequorin作为检测钙离子新型探针的使用，*大地推动了人们对Ca²⁺在细胞信号转导过程中作用的认识进程。
        水母发光蛋白由189 个氨基酸组成，具有3个Ca²⁺ 结合的EFhand结构。腔肠荧光素(coelenterazine)是一个分子量约400Da 的疏水基团，它可以自由穿越细胞膜。当3个Ca²⁺与水母发光蛋白结合后，引起脱辅基水母发光蛋白和腔肠荧光素之间的共价键破裂，腔肠荧光素被氧化为coelenteramide，并释放出CO₂和一个质子，同时放出波长为469 nm 的蓝色光。
        水母发光蛋白一旦和Ca²⁺反应即丧失发光功能，因此当一部分水母发光蛋白与Ca²⁺ 反应时，被消耗水母发光蛋白的发光强度能反映出Ca²⁺浓度变化，而且被消耗的水母发光蛋白的发光强度与Ca²⁺浓度之间存在线形关系。

原理：

检测方法：

以检测拟南芥中Ca2+浓度为例
1. 转基因拟南芥
使用农杆菌转化拟南芥，形成转水母发光蛋白拟南芥植株。
2. 水母发光蛋白与腔肠素结合
将拟南芥放入浓度2.5mM的腔肠素溶液中，避光孵育16-20小时
3. 检测不同温度处理时钙离子浓度变化
孵育后，使用不同温度的水刺激拟南芥，使用20/20n发光检测仪检测不同温度下植株的发光强度。

参考文献：

1. Veena S. Anil, Premraj Rajkumar, Pavan Kumar, and M. K. Mathew1 (2008) A Plant Ca2
   Pump, ACA2, Relieves Salt Hypersensitivity in Yeast.THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY VOL. 283, NO. 6, pp. 3497–3506,
2. 张国增, 白玲, 宋纯鹏 (2009) 低温胁迫下拟南芥CBF1 超表达突变体胞质中Ca2+ 浓度的变化.植物学报Chinese Bulletin of Botany 2009, 44 (3): 283-289

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