萤光素酶

应用

冷光素酶可以在实验室中用基因工程的方法生成，并被用于多种不同的实验。冷光素酶的基因可以被合成并插入到生物体中或转染到细胞中。研究者利用基因工程已经使得小鼠、家蚕、马铃薯等一些生物可以合成冷光素酶。间接体外成像是一种强大的研究手段，可以对整个动物体中的细胞群落进行分析：将不同类型的细胞（骨髓干细胞、T细胞等）标记上（即表达）冷光素酶，就可以用高敏感度的CCD相机对动物体内进行活体观察而不会伤害到动物本身。
在冷光素酶中加入正确的冷光素底物就可以放出冷光，而发出的光子可以被光敏感元件，如冷光探测器或改进后的光学显微镜探测到。这就使得对包括感染在内的多种生命活动进程进行观察成为可能。例如，冷光素酶已经被用于商业化的次世代焦磷酸定序技术，借由dNTP接上DNA链时水解放出的焦磷酸，透过另外一个硫酸盐腺甘酸转移酶反应，冷光素酶能将产物ATP与冷光素转化为冷光，机器借此探测光线并定序。冷光素酶也可以被用于检测血库中所存血液中的红血球是否开始破裂。法医可以用含有萤光素酶的溶液来检测犯罪现场中残留的血迹。医院用冷光素酶的发光来发现特定的疾病。冷光素酶还可以作为“报告蛋白”被用于分子生物学研究中，例如，用于在转染过冷光素酶的细胞中检测特定启动子的转录情况或用于探测细胞内的基因转录活性；这一技术被称为报告基因检测法或冷光素酶检测法（Luciferase Assay）。冷光素酶是一个热敏感蛋白，因此经常被用于研究蛋白热变性过程中热休克蛋白的保护能力。此外，冷光素酶水母素的冷光强度与环境中钙离子浓度相关，因此可用于检测生物体内的钙。