对于体内两种生物活动的灵敏检测一直是生物发光成像的目标。Antares是萤光素酶NanoLuc与橙色荧光蛋白CyOFP的结合体，已成为一种明亮的生物发光报告分子，对萤火虫萤光素酶（FLuc）及其衍生物（如AkaLuc）具有正交的底物特异性。然而，Antares在老鼠体内的亮度受限于NanoLuc荧光素酶底物furimazine的低溶解性和低生物利用度。有鉴于此，斯坦福大学的Michael Z. Lin与Promega Bioscience公司的Thomas A. Kirkland等研究人员，报道新型NanoLuc荧光素酶底物，实现小鼠体内明亮双色生物发光成像。

本文要点

1）研究人员开发出一种新的底物，hydrofurimazine，其提高的水溶性有利于向小鼠递送更高剂量。

2）结合Antares荧光素酶，底物hydrofurimazine在肝脏中表现出和使用AkaLuc荧光素酶及其底物AkaLuc相似的亮度。

3）经过进一步的化学探索，开发了第二种底物，fluorofurimazine，在小鼠体内具有更高的亮度。

4）研究人员使用Antares荧光素酶和底物fluorofurimazine追踪肿瘤大小，并用AkaLuc荧光素酶和底物AkaLumine追踪CAR-T细胞，实现了在同一只老鼠上使用两种荧光素酶系统追踪监测两种细胞群体的应用。

本研究开发的hydrofurimazine和fluorofurimazine作为具有更高溶解度和生物利用度的NanoLuc底物，能大大增强体内生物发光信号，并使高亮度双色生物发光成像成为可能。

参考文献：

Yichi Su, et al. Novel NanoLuc substrates enable bright two-population bioluminescence imaging in animals. Nature Methods, 2020.

DOI：10.1038/s41592-020-0889-6

https://www.nature.com/articles/s41592-020-0889-6