Химически активированная экспрессия гена LUciferase ( CALUX ) — это биоанализ на основе лиганд -зависимого ядерного рецептора, используемый для обнаружения определенных химических веществ или классов химических веществ в образцах. Он состоит из модифицированной клеточной линии , которая была стабильно трансфицирована конструкцией ДНК с репортерным геном люциферазы под контролем рецептор-специфических элементов ответа ДНК , которые могут стимулировать транскрипцию вставленного гена люциферазы и производить светогенерирующий фермент, который можно легко измерить. Элементы ответа ДНК могут варьироваться, чтобы обеспечить сайты связывания для других рецепторов, которые регулируются химическим веществом или классом химических веществ, представляющих интерес, которые необходимо обнаружить. Таким образом, были разработаны многочисленные биоанализы CALUX для обнаружения различных химических веществ, представляющих интерес. Большинство приложений были направлены на обнаружение экологически вредных химических веществ, таких как те, которые влияют на эндокринную систему ( экологические гормоны ).
CALUX — это метод скрининга на основе эффекта, поскольку он измеряет общий эффект лигандов (из образца) на определенный рецептор. В отличие от химического анализа , CALUX, таким образом, способен измерять общую активность на интересующем рецепторе. Сюда входят как идентифицированные, так и неидентифицированные активаторы ( агонисты ) и ингибиторы ( антагонисты рецепторов ).
Биоанализ, чувствительный к арильным углеводородным рецепторам (AhR) (AhR-CALUX), обычно используется для обнаружения диоксинов и диоксиноподобных соединений в экстрактах образцов. Он основан на молекулярном механизме, с помощью которого AhR активирует экспрессию генов. [1] AhR-CALUX используется исследователями и компаниями, которые хотят провести скрининг на наличие диоксинов и диоксиноподобных соединений в широком спектре биологических и экологических матриц, коммерческих и потребительских продуктах, а также в продуктах питания и кормах для оценки их безопасности и/или уровня загрязнения. [2] Хотя измерение диоксинов и родственных диоксиноподобных химических веществ в экстракте образца с использованием биоанализа AhR-CALUX значительно дешевле, чем химический анализ, требующий газовой хроматографии - масс-спектрометрии высокого разрешения (ГХ-МСВР), он обеспечивает только измерение общего уровня диоксинов, активных к AhR, и родственных диоксиноподобных химических веществ в экстракте образца, а определение конкретных конгенеров требует анализа ГХ-МСВР. Кроме того, учитывая недавно установленную роль AhR в здоровье и болезнях человека, биоанализ AhR-CALUX также широко используется в качестве высокопроизводительного метода скрининга для идентификации и характеристики AhR-активных химических веществ в качестве потенциальных терапевтических препаратов для человека. [3]
Экологические химикаты, обладающие активностью, подобной активности половых гормонов, также обнаруживаются с помощью схожих биопроб, включая CALUX, реагирующий на рецепторы эстрогена (ER-CALUX), и CALUX, реагирующий на рецепторы андрогена (AR-CALUX).