Luciferase报告基因系统是一种生物发光检测系统，主要用于检测基因的表达水平。它以荧光素（luciferin）为底物，通过检测荧光素酶（luciferase）的活性来反映基因的表达水平。
在Luciferase报告基因系统中，荧光素酶可以催化荧光素氧化成氧化荧光素，在这个氧化过程中会发出生物荧光。这种荧光可以通过荧光测定仪或液闪测定仪进行测定。由于荧光素酶具有出色的灵敏度、使用方便且可定量检测等优点，Luciferase报告基因系统被广泛应用于基因表达的检测。
Luciferase报告基因系统的应用场景包括启动子与转录因子互作检测、药物筛选、基因治疗以及病毒载体的研究等。通过Luciferase报告基因系统可以快速、准确地检测基因的表达水平，有助于深入了解基因的表达调控机制，为生物医学研究提供有力支持，是检测转录因子与目的基因启动子区 DNA 相互作用的一种检测方法。
实验原理：
转录因子是一种具有特殊结构、行使调控基因表达功能的蛋白质分子，也称为反式作用因子。某些转录因子仅与其靶启动子中的特异序列结合，这些特异性的序列被称为顺式作用元件。转录因子的DNA结合域和顺式作用元件实现共价结合，从而对基因的表达起抑制或增强的作用。荧光素酶报告基因实验（luciferase assay）是检测这类转录因子和其靶启动子中的特异顺序结合的重要手段。荧光素酶报告基因实验通过检测荧光素酶的活性来反映基因的表达水平。当转录因子与顺式作用元件结合后，可以激活或抑制荧光素酶的表达，从而影响荧光素酶的活性。通过比较不同条件或不同处理下荧光素酶的活性，可以了解转录因子与靶启动子中的特异顺序的结合情况，进一步揭示基因表达的调控机制。
原理简述：
（1）构建一个将靶启动子的特定片段插入到荧光素酶表达序列前方的报告基因质粒，如 pGL3-basic 等。
（2） 将要检测的转录因子表达质粒与报告基因质粒共转染HEK293T细胞或其它相关的细胞系。如果此转录因子能够激活靶启动子，则荧光素酶基因就会表达，荧光素酶的表达量与转录因子的作用强度成正比。
（3） 加入特定的荧光素酶底物，荧光素酶与底物反应，产生荧光，通过检测荧光的强度可以测定荧光素酶的活性，从而判断转录因子是否能与此靶启动子片段有作用。
实验步骤：
1、实验第一天，消化并接种细胞（根据具体实验选择合适的细胞）于 35 mm 细胞培养皿，置于 5％ CO2、饱和湿度的 37℃培养箱内培养过夜。
2、等细胞密度达到70％时用 Luciferase 报告基因质粒、LacZ 的表达质粒及其 它质粒（根据具体实验确定）共转染细胞（根据具体实验选择转染方法，如磷酸钙沉淀法、PEI、lipofectamine2000 等均可）。
3、转染 24－36 小时后，吸去培养液，用冰冷的 PBS 洗涤细胞。注：荧光酶的酶促反应会被痕量的钙所抑制，故用磷酸钙转染的细胞在收集细胞前应充分洗 涤除去含钙介质。
4、在每个培养皿中加入 350 μl 预冷的 harvest buffer，于 4℃ 或冰上放置 10 min 裂解细胞。
5、在细胞裂解期间，准备足量的1.5 mL 微量离心管，将 ATP buffer 与 luciferin buffer 以 1：3.6 比例混合成反应液后分装，每管 100 μl。
6、依次取等体积的细胞裂解液（100 μl）至步骤 5 中的离心管中，迅速混匀，在 发光仪（Luminometer）上读取吸光值。注：发光反应会迅速衰减，将细胞裂解液加入反应液后 5 秒内必须读取吸光值。
7、确保以相同操作手法读取全部样品吸光值后。
8、取剩余裂解液测定 LacZ 的活性，其读数作为内标用以矫正荧光素酶的读数。
9、用矫正后的读数作图，分析数据。注：荧光素见光易氧化，已稀释未用的荧光素应丢弃。
注意事项：
1、为取得最佳测定效果，在用单管的荧光测定仪测定时，样品和测定试剂混合后到测 定前的时间应尽量控制在相同时间内，例如 30 秒内。
2、由于温度对酶反应有影响，所以测定时样品和试剂均需达到室温后再进行测定。
3、为保证荧光素酶检测试剂的稳定性，可以采取适当分装后避光保存的方法，以避免 反复冻融和长时间暴露于室温。一般来说，如果不分装使用三次(期间冻融三次)，对测定结 果无明显影响。
4、样品和测定试剂混合后，必须等待 1-2 秒，再进行测定。测定时间通常为 10 秒，根 据情况也可以测定更长或更短时间，但是同一批样品最好使用相同的测定时间。
5、为避免由于质粒转细胞时效率的差异而带来的误差，可以同时转入 Renilla 荧光素酶 的报告基因质粒作为内参，采用双荧光素酶报告基因检测试剂盒进行检测;也可以同时转入 β-半乳糖甘酶报告基因质粒作为内参，然后采用β-半乳糖苷酶报告基因检测试剂盒进行检 测。采用荧光素酶报告基因检测试剂盒中的报告基因细胞裂解液裂解获得的样品，可以直接 用于β-半乳糖苷酶报告基因检测试剂盒中的测定。
逐典萤光素酶报告基因
针对报告基因检测不同的侧重需求，逐典推出了3种检测系统。
逐典萤光素酶报告基因特点：
1. 检测灵敏度高，信号稳定性好
HEK293-NFK B-LUC细胞加入梯度稀释的TNF 在37C、5%CO条件下刺激6小时后,分别用增强型、超敏型、稳定型检测试剂进行信号检测。
2. 操作方便
仅需将底物和萤光素酶检测缓冲液混合后直接加入到细胞即可。
3. 稳定性好
同时在10次反复冻融实验中，逐典全系列报告基因检测试剂盒显示出较强的稳定性。
