visualizeの技術

Visualizing the dynamics of p21Waf1/Cip1 cyclin-dependent kinase inhibitor expression in living animals
の論文で使われている技術

ホタルの蛍光タンパクを用いた技術
ルシフェラーゼは酵素
ルシフェリンが基質
あとはATPがいる

recombinantのplasmidを導入したあと、ルシフェリンを外から入れてあげないと光らない
 (ここがGFPとの違いか?GFPなら導入してうまくいけば、何にもいれなくても光ってくれる)

ルシフェラーゼは単離されているが、ルシフェリンは遺伝子レベルで単離されていない(おそらくタンパク複合体になっていて複雑)ため、この技術は今のところ費用がかかる。


http://oo.spokon.net/yasu/kai/hotaru.htm
ルシフェリンとは、ホタルの尻にある透明な発光細胞で生成される発光物質です。
「明けの明星」を意味する「ルシファー」が語源となっています。
ホタルやホタルイカにおいて生物生成が可能で、人工的に大量生成することも可能な物質です。
ホタルルシフェリンの化学式は「C11H7N2O3S2」で、
その構造はこのようになっています。

ルシフェラーゼとは、ホタルが生成可能な酵素(注1)で、触媒として働き、酸化反応を促進させます。
ルシフェラーゼは、近年までホタルの体内でしか生成できず、その回収のために多くのホタルが犠牲になりましたが、
(ルシフェラーゼ1g作るのに10万匹のホタルが必要だった)遺伝子組み換え技術を活用し、ホタルからルシフェラーゼの遺伝子のコピーを手に入れ、大腸菌の遺伝子につなぎました。大腸菌は1日で30万倍に増えるため、ルシフェラーゼの人工的に大量生産することが可能になりました。

発光物質ルシフェリンは、酵素ルシフェラーゼとマグネシウムイオンを触媒として、ATPと反応し、ATPをアデノシン一リン酸(adenosine mono phosphate:AMP)とリン酸(P)とに分けます。このAMPはルシフェリンの持つカルボキシル基(COOH)に結合し、ルシフェリン-AMPという物質に変化します。
その後、さらに酸素とルシフェラーゼが反応してペルオキシドアニオンを生成した後、このAMPを切り離し、ルシフェリンのカルボキシル基がカルボニル基(CO)となり、ジオキセタン誘導体となります。ここまでは基底状態ですが、二酸化炭素(CO2)を放出することで、励起状態のオキシルシフェリンになります。
このオキシルシフェリン中の酸素原子が励起状態なっているため、酸素原子中の1つの電子は非常に高いエネルギーを持っています。
そのため、基底状態に戻る際にはエネルギーの差分として光が発生するという仕組みになっています。

http://www.oir.i.u-tokyo.ac.jp/hueda/Themes/luc/luc.html

http://akif2.tara.tsukuba.ac.jp/protocols/Luc_araya.html