信號通路研究是現代生命科學領域中非常重要的基礎研究，主要由于它涉及到細胞內復雜的信息傳遞網絡。這些信號通路控制著細胞的生長、分化和凋亡，對于維持正常生理功能和理解疾病的發生機制非常關鍵。因此，深入了解信號通路的調控機制不僅是基礎生物學研究中的重要環節，同時還具有潛在的商業價值，如應用于藥物研發和疾病治療等多個領域。為了更好地理解信號通路的調控機制并探索潛在的治療策略，科研人員需要準確、靈敏且可視化的工具。針對這方面的研究經過數十年的發展，螢光素酶報告基因法因其優越的性能被廣泛用于信號通路研究。

一，螢光素酶報告基因法

螢光素酶報告基因法是信號通路研究中不可或缺的工具。它能夠幫助研究人員追蹤信號通路上特定基因的表達變化，同時也可用于檢測細胞內某些關鍵酶的活性，從而揭示信號通路的調控機制。這種方法具有很好的靈敏度和實時性，使其能夠捕捉到信號傳遞的微妙變化，為信號通路研究提供了強有力的支持。

二，應用領域

螢光素酶報告基因法在各個領域都有廣泛的應用，包括核受體研究、GPCR 研究、腫瘤免疫研究、細胞殺傷研究等。
 

它在這些領域中的應用具有明顯的優勢，如檢測操作方便、適合高通量篩選、信號極靈敏、實驗結果穩定且可靠等。接下來，我們將詳細探討螢光素酶在這些領域中的具體應用。
 

1，核受體研究

在核受體研究領域，螢光素酶報告基因法發揮著重要作用，為核受體相關的藥物研發提供了強有力的支持。下面介紹一種細胞水平的核受體結合活性常見的研究方案:首先，構建兩個載體，一個表達核受體的配體結合域（NR-LBD）和 GAL4 的 DNA 結合域（GAL4-DBD）融合蛋白，另一個包含 GAL4 上游激活序列（Upstream activator sequence，UAS）重復序列的最小啟動子和螢光素酶報告基因的載體。接著，將這兩個載體同時共轉染到目標細胞中，當核受體配體與 NR-LBD 結合后可通過 GAL4-DBD 與 GAL4-UAS 結合啟動螢光素酶報告基因的表達。通過檢測螢光素酶的活性，能夠監測核受體結合活性，篩選合適化合物。

為了確保結果的準確性，常常引入內參報告基因，如 Renilla luciferase，以排除化合物可能引起的細胞毒性影響。通過這一技術,研究人員能夠深入了解核受體的功能和調控機制，為生物學研究和藥物發現提供了有力工具。

2.GPCR研究

對于 GPCR（G 蛋白偶聯受體）研究，螢光素酶報告基因法可用于評估 GPCR 激活的效力，檢測信號通路的變化以及篩選藥物候選物,為新藥研發提供了有力支持。眾所周知，GPCRs 激活會通過第二信使的響應元件調節基因轉錄，這些元件包括 cAMP 響應元件（CRE）、活化T細胞因子響應元件（NFAT-RE）、血清響應元件（SRE）和血清反應因子響應元件（SRF-RE，SRE 的一種突變體），這些元件位于基因啟動子區域。可以構建這些相應元件和螢光素酶報告基因的載體，轉入表達相關 GPCR 的細胞株中。通過檢測螢光素酶的活性，能夠評估 GPCR 激活的效力，篩選合適化合物。

3.腫瘤免疫研究

在腫瘤免疫研究，尤其是免疫檢查點方面，螢光素酶報告基因法發揮著關鍵的作用。通過構建相應的細胞學模型，科研人員可以深入評價相關藥物的作用機制、效力和穩定性。
 

常見的應用模型分為兩類：一種是以非常經典的 PD-1 / PD-L1 的細胞模型為代表的免疫檢查點相關靶點阻斷模型研究藥物對 PD-1 / PD-L1 這類免疫檢查點及其受體的阻斷作用/激活作用；另一種是以 ADCC 細胞模型為代表的用于評價抗體藥的Fc端功能。
 

免疫檢查點相關靶點阻斷/激活模型：這類模型以 PD-1 / PD-L1 為代表，旨在研究藥物對 PD-1 / PD-L1 這類抑制性免疫檢查點及其受體的阻斷作用或對激動性免疫檢查點的激活作用。在這類模型中，科研人員通過引入相應的報告基因，可以實時監測藥物對免疫檢查點信號通路的影響。例如，構建一組細胞模型，其中包含一個效應細胞和一個靶細胞。在效應細胞中同時轉入兩個載體，一個包含了 PD-1 的表達基因，另一個包含 NFAT-RE 和 luciferase。在靶細胞中同時轉入兩個載體，一個包含了 PD-1 的表達基因，另一個包含了 TCR activator 的表達基因。通過效應細胞和靶細胞的共孵育，可以模擬 PD-1 / PD-L1 的結合情況。通過檢測螢光素酶的表達水平，評估藥物對 PD-1 / PD-L1 信號通路的調控效果，為藥物研發提供關鍵數據。
 

Fc 功能驗證模型：這類模型以 ADCC（抗體依賴性細胞毒性）為代表，用于評價抗體藥的 Fc 端功能。以 ADCC 研究模型為例，選擇穩定表達 FcγRIIIa 受體的 Jurkat 細胞作為效應細胞，并轉入包含 NFAT-RE 和 luciferase 的載體。一旦藥物的 Fc 與 FcγRIIIa 受體結合，激活 NFAT 信號通路，導致螢光素酶的表達。通過檢測螢光素酶的表達水平，評估藥物的 Fc 端功能，為藥物研發提供關鍵數據。
 

這兩類模型為腫瘤免疫研究提供了有力的工具，通過螢光素酶報告基因法，科研人員可以更全面地了解藥物對免疫細胞的調節效果，為腫瘤免疫治療的發展和優化提供重要支持。

4，細胞殺傷研究

螢光素酶在細胞殺傷實驗中的應用是一種常見而有效的方法，主要通過利用螢光素酶報告基因系統來評估細胞存活和毒性效應，抗體藥物研究或者細胞治療研究中用以評估效應細胞對于靶細胞的殺傷效果。可以構建螢光素酶報告基因的載體，轉入靶細胞中。當細胞收到損傷或者死亡時，螢光素酶活性會下降，因此通過監測螢光素酶活性的變化，可以快速而準確地評估效應細胞對靶細胞的殺傷效果。因為效應細胞中不含螢光素酶，可以排除在共孵育過程中效應細胞的自凋亡引起的干擾。

在報告基因檢測試劑盒的眾多應用場景中，它在各個領域的廣泛應用以及為研究提供的靈活性和可靠性都得到了充分展示。

 

三，逐典螢光素酶報告基因檢測試劑盒

逐典螢光素酶報告基因檢測試劑盒旨在準確、靈敏、高效地測定螢火蟲螢光素酶活性，應用高通量藥物篩選、藥物活性檢測、大規模啟動子功能測定、信號通路等研究。

目前，最常使用的螢光素酶主要包括 Firefly luciferase 和 Renilla luciferase，針對報告基因檢測不同的側重需求，逐典推出了3種檢測系統。