腔腸素（Coelenterazine）是一種螢光素，可在與氧氣反應(yīng)后發(fā)光。它存在于七個門的水生生物體內(nèi)，是許多熒光素酶和光蛋白的底物，如Renilla reniformis luciferase（Rluc）、Gaussia luciferase（Gluc）、aequorin和obelin等。這些蛋白質(zhì)都催化腔腸素的氧化反應(yīng)，該反應(yīng)被編目為EC 1.13.12.5。
螢光素
螢光素（Luciferin，源于拉丁語：lucifer，意思是“光明帶來者”，詞根是：勒克斯，“光明”的意思）是一個通用名稱，泛指所有 在生物中發(fā)現(xiàn)，能產(chǎn)生生物光的化合物。螢光素一般透過由一種酶作催化的氧化過程，令化合物進(jìn)入激發(fā)態(tài)的中間體，然后當(dāng)衰變回到其基態(tài)時以可見光的形式放出能量。有關(guān)合物可能同時也是螢光素酶與發(fā)光蛋白的基質(zhì)。
早在17世紀(jì)，愛爾蘭自然哲學(xué)家羅伯特·波義耳就已發(fā)現(xiàn)任何生物發(fā)光系統(tǒng)都需要空氣。
在18世紀(jì)初，瑞尼·瑞歐莫發(fā)現(xiàn)：把干燥了和研磨的會發(fā)光微生物粉末加水，會令這些混合物再度發(fā)光。第一個有關(guān)“螢光素-螢光素酶系統(tǒng)”的實驗報告可以追溯到法國的拉斐爾·杜勃瓦。他于1885年發(fā)現(xiàn)在螢火蟲在光成像反應(yīng)中使用時的一種物質(zhì)。他從各種生物體中提取出可以產(chǎn)生生物光的物質(zhì)。當(dāng)中不會被熱破壞的，他叫做螢光素；另外一種不耐熱的，他叫做螢光素酶。
接下來的是20世紀(jì)初由牛頓·哈維進(jìn)行的實驗。他發(fā)現(xiàn)“螢光素-螢光素酶系統(tǒng)”的特異性。所以一個物種的螢光素不能由另一個物種的螢光素酶來實現(xiàn)。
螢光素酶
螢光素酶（英語：Luciferase）是自然界中能夠產(chǎn)生生物發(fā)光的酶的統(tǒng)稱，其中最有代表性的是一種學(xué)名為Photinus pyralis的螢火蟲體內(nèi)的螢光素酶。在相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中，熒光的產(chǎn)生是來自于螢光素的氧化，有些情況下反應(yīng)體系中也包括三磷酸腺（ATP）。沒有螢光素酶的情況下，螢光素與氧氣反應(yīng)的速率非常慢，而鈣離子的存在常常可以進(jìn)一步加速反應(yīng)（與肌肉收縮的情況相似）。螢光生成反應(yīng)通常分為以下兩步：
??螢光素 +ATP→ 螢光素化腺苷酸（luciferyl adenylate） +PP
??螢光素化腺苷酸 +O→ 氧螢光素 +AMP+ 光
這一反應(yīng)非常節(jié)省能量，幾乎所有輸入反應(yīng)的能量都被轉(zhuǎn)化為光。與之形成鮮明對比的是人類使用的白熾燈，只有約10%的能量被轉(zhuǎn)化為光，剩余的能量都變?yōu)?a href="/hebeideji/7233634422280962104.html">熱能而被浪費。
螢光素或螢光素酶不是特定的分子，而是對于所有能夠產(chǎn)生螢光的底物和其對應(yīng)的酶的統(tǒng)稱，雖然它們各不相同。不同的能夠控制發(fā)光的生物體用不同的螢光素酶來催化不同的發(fā)光反應(yīng)。最為人所知的發(fā)光生物是螢火蟲，而其所采用不同的螢光素酶與其他發(fā)光生物如熒光菇（發(fā)光類臍菇，Omphalotus olearius）或許多海洋生物都不相同。在螢火蟲中，發(fā)光反應(yīng)所需的氧氣是從被稱為腹部氣管（abdominal trachea）的管道中輸入。一些生物，如叩頭蟲，含有多種不同的螢光素酶，能夠催化同一螢光素底物，而發(fā)出不同顏色的螢光。螢火蟲有2000多種，而叩甲總科（包括螢火蟲、叩頭蟲和相關(guān)昆蟲）則有更多，因此它們的螢光素酶對于分子系統(tǒng)學(xué)研究很有用。目前研究得最透徹的螢光素酶是來自Photinini族螢火蟲中的北美螢火蟲（Photinus pyralis）。
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