什么是双荧光素酶?
双荧光素酶通常是指萤火虫荧光素酶和海肾荧光素。其中荧火虫荧光素是从萤火虫中分离得到,分子量为61 kDa;而海肾(Renilla)荧光素酶则是从海肾(Renilla reniformis)中分离,分子量为36 kDa。
两种荧光素酶的区别是什么?
①底物和辅因子不同:萤火虫荧光素酶需要荧光素、氧气、ATP和镁离子同时存在才能发光;而海肾荧光素酶仅需要腔肠素(coelenterazine)和氧气。
②发光的颜色不同:萤火虫荧光素酶产生的光颜色呈现黄绿色,波长550-570nm;而海肾荧光素酶产生蓝光,波长480nm。正是由于这两种酶的底物和发光颜色不同,所以在双荧光素酶报告实验中得到广泛应用,它们的发光原理如下所示:
原理
以上摘自https://zhuanlan.zhihu.com/p/496542976
简单来说,Firefly luciferase和Renilla luciferase之所以被称为报告基因,是因为在基因表达调控研究时,利用两者表达产生的荧光比值可以监控、证实微观层面上的分子间的相互作用。具体做法是:将靶基因的转录调控元件或5’启动子区克隆在Firefly luciferase基因的上游,通过目标转录因子与其互作,以研究转录因子对启动子的作用。
因为最近在做这个试验,遂记录步骤,方便今后查看。
步骤
大致分为:扩增目的片段、酶切pGreenⅡ 62-sk与pGreenⅡ 0800-LUC载体、连接目的片段与酶切产物、转化DH5α、测序、转化GV3101(psoup)、侵染烟草、利用荧光素酶试剂盒检测荧光。
1.根据片段序列,设计带有酶切位点的引物。可以在https://crm.vazyme.com/cetool/singlefragment.html网站进行设计,载体线性化方式选择双酶切,输入载体完整序列和片段完整片段,输入5’和3’端接壤的酶切位点(5’与3’分别对应片段5’和3’),输入插入片段的完整序列,即可生成引物序列。
注意:根据无缝克隆要求,同源臂需要在25bp左右,GC含量在40%-60%,可根据实际情况优化引物,扩增时退火温度设置为片段引物的退火温度-5°左右。
2. 扩增片段:以cDNA/DNA为模板,使用高保真酶扩增目的片段,并切胶回收。
注意:高保真酶50微升体系,更换新的电泳液,pcr产物+10微升 6×DNA Loading Buffer,跑胶并胶切回收,得到扩增片段。
3.酶切质粒:依据内切酶说明书,构建酶切体系,加入两种内切酶,加入质粒(1微升内切酶加入1微克质粒),在适当温度下进行酶切。得到的酶切产物+10 微升 6×DNA Loading Buffer 跑胶,未酶切质粒5微升+1微升6×DNA Loading Buffer作为对照跑胶。一般来说,未酶切质粒有三条带,分别为三种构象,而酶切成功的载体有一条带,且比未酶切的质粒跑得慢即长度长。将酶切后的线性载体胶切回收后,得到酶切后的载体。
4.连接。依据无缝克隆试剂盒进行连接,按照比例加入片段与酶切后载体,一定反应时间后得到连接产物,将其转化至DH5α感受态。
5. 挑取单克隆,进行菌落/菌液PCR。挑取单克隆至10微升ddH2O,混匀后吸取2微升用于菌液PCR,剩余部分中加入LB及对应抗生素,摇床扩大培养。
6. 测序。将有正确大小条带的菌液送测,比对测序结果。若测序结果与参考序列一致,则保入菌库,若不一致,则看是否为同义突变,是否影响结构域,也可以多挑几个克隆看看。
7.提取序列正确的质粒,转化至GV3101(psoup)感受态,挑取单克隆PCR验证。
注意:农杆菌不易PCR出条带,建议更换效率高的高保真酶进行扩增。
8.选取条带正确的菌液大摇,至OD为0.5-0.6,收集菌体使用重悬液重悬至OD600为0.8-1。室温避光放置2-3h后,以转录因子与启动子菌液1:1的比例进行混合菌液,注射烟草,瞬时转化,2d后取样。
9.取样。使用1ml枪头在每片叶子上进行取样。每个生物学重复叶片量为2-4片 1 ml枪头口取的圆形样品。
10.荧光测定。液氮研磨样品后每个生物学重复加入200 微升细胞裂解液,依据荧光素酶试剂盒进行操作。
(底物为试剂盒中所附萤火虫荧光素酶/海肾荧光素酶底物。50×萤火虫荧光素酶/海肾荧光素酶底物配置方法:10微升 50×荧光/海肾荧光素酶底物 +490 微升对应缓冲液。其他体积类似计算。)
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