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<title>Luciferasen</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Luciferasen</span></h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><table class="wikitable hintergrundfarbe-basis infobox float-right" id="Vorlage_Infobox_Protein_Luciferasen" style="font-size:90%; margin-top:0; width:350px;" summary="Infobox Protein">
<tbody><tr>
<th colspan="3" style="background:#90EE90; color:#202122;">Luciferasen
</th></tr>
<tr>
<th colspan="3" style="background:#90EE90; color:#202122;">Enzymklassifikation
</th></tr>
<tr>
<td><a href="EC-Nummer" title="EC-Nummer">EC, Kategorie</a>
</td>
<td colspan="2" class="" style="text-align:center;"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.brenda-enzymes.org/enzyme.php?ecno=1.13.12.-">1.13.12.-</a>, <a href="Oxygenase" class="mw-redirect" title="Oxygenase">Oxygenase</a>
</td></tr>
<tr>
<td>Reaktionsart
</td>
<td colspan="2" style="text-align:center;">Redoxreaktion
</td></tr>
<tr>
<td>Substrat
</td>
<td colspan="2" style="text-align:center;">Luciferin + O<sub>2</sub>
</td></tr>
</tbody></table><p><span class="editoronly" style="display:none;"></span>
</p><p><b>Luciferasen</b> sind strukturell unterschiedliche <a href="Enzym" title="Enzym">Enzyme</a>, durch deren <a href="Katalyse" title="Katalyse">katalytische</a> Aktivität <a href="Luciferin" class="mw-redirect" title="Luciferin">Luciferine</a> mit Sauerstoff zu energiereichen, instabilen <a href="Dioxetane" title="Dioxetane">Dioxetanen</a> oder <i>Dioxetanonen</i> reagieren (<a href="Oxidation" title="Oxidation">Oxidation</a>). Beim Zerfall dieser Substanzen kommt es zur <a href="Biolumineszenz" title="Biolumineszenz">Biolumineszenz</a>. Unterschieden werden unter anderem Firefly-Luciferasen (aus dem <a href="Leuchtk%C3%A4fer" title="Leuchtkäfer">Leuchtkäfer</a>), bei denen Luciferol, <a href="Adenosintriphosphat" title="Adenosintriphosphat">ATP</a> und <a href="Sauerstoff" title="Sauerstoff">Sauerstoff</a> zu <a href="Kohlendioxid" class="mw-redirect" title="Kohlendioxid">Kohlendioxid</a>, <a href="Adenosinmonophosphat" title="Adenosinmonophosphat">AMP</a> und Licht reagieren und Renilla-Luciferasen, die nur Luciferol und Sauerstoff (kein ATP) zur Reaktion benötigen.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Luciferasen sind art- oder gruppenspezifisch, also für jede Tiergruppe kennzeichnend. Dabei sind die Luciferasen im Laufe der Evolution aus anderen Enzymen, den <a href="Oxygenase" class="mw-redirect" title="Oxygenase">Oxygenasen</a>, hervorgegangen. Die meisten Luciferasen besitzen ein <a href="PH-Wert" title="PH-Wert">pH</a>-Optimum bei 6,3 und benötigen <a href="Magnesium" title="Magnesium">Mg<sup>2+</sup></a>- oder <a href="Calcium" title="Calcium">Ca<sup>2+</sup></a>-Ionen für die katalysierte Reaktion.
Die am besten untersuchten Luciferasen sind die des Leuchtkäfers <i><a href="Photinus_pyralis" title="Photinus pyralis">Photinus pyralis</a></i> und die der Seefeder <i><a href="Renilla_reniformis" title="Renilla reniformis">Renilla reniformis</a></i>, deren pH-Optimum unter 8 liegt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verwendung_in_der_Analytik_und_biologischen_Forschung">Verwendung in der Analytik und biologischen Forschung</h2></div>
<p>Luciferasen können in entsprechend aufgebauten Nachweissystemen zusammen mit Luciferinen zum hochspezifischen und für minimale Mengen geeigneten qualitativen und quantitativen Nachweis von <a href="Adenosintriphosphat" title="Adenosintriphosphat">ATP</a> (Nachweisgrenze 10<sup>−11</sup> <a href="Mol" title="Mol">Mol</a>), <a href="Nicotinamidadenindinukleotid" title="Nicotinamidadenindinukleotid">NADH</a> und <a href="Sauerstoff" title="Sauerstoff">Sauerstoff</a> eingesetzt werden.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Die Luciferase-Gene von <i>Photinus pyralis</i> und <i>Renilla reniformis</i> werden in der funktionellen Genforschung als <a href="Reportergen" title="Reportergen">Reportergene</a> verwendet. Dabei kommen beide Enzyme häufig im selben Ansatz zur Verwendung (<i>dual luciferase assay</i>).<sup id="cite_ref-PMID16750160_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-PMID16750160-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Wird das Luciferase-Gen hinter einem Promotor in einen codierenden DNA-Abschnitt eingefügt, so lässt die Stärke der dadurch entstehenden Biolumineszenz Rückschlüsse auf die Promotor- bzw. Genaktivität zu.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">L. F. Greer, A. A. Szalay: <i>Imaging of light emission from the expression of luciferases in living cells and organisms: a review.</i> In: <i>Luminescence.</i> Band 17, 2002, S. 43–74. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11816060?dopt=Abstract">PMID 11816060</a> <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/bio.676">10.1002/bio.676</a></span></span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Wissenschaft-Online-Lexika: <i>Eintrag zu <b>Luciferasen</b> im Lexikon der Chemie</i>, abgerufen am 2. April 2008.</span>
</li>
<li id="cite_note-PMID16750160-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-PMID16750160_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">M. Hampf, M. Gossen: <i>A protocol for combined Photinus and Renilla luciferase quantification compatible with protein assays.</i> In: <i>Analytical biochemistry.</i> Band 356, Nummer 1, September 2006, S. 94–99, <span class="-print"><a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220003-2697%22&key=cql">0003-2697</a></span></span>. <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/j.ab.2006.04.046">10.1016/j.ab.2006.04.046</a></span>. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16750160?dopt=Abstract">PMID 16750160</a>.</span>
</li>
<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text">pjk-gmbh.de: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.pjk-gmbh.de/index.php?id=69">Renilla Assays</a>, abgerufen am 13. Juni 2013.</span>
</li>
</ol>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Luciferases?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: Luciferasen</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>
<ul><li>Jennifer McDowall/Interpro: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20071030033752/http://www.ebi.ac.uk/interpro/potm/2006_6/page1.htm/">Protein Of The Month: <i>Firefly Luciferase.</i></a> (engl.)</li></ul></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
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