科學家利用螢火蟲的熒光蛋白酶（luciferase）來顯示分子間運動的狀況。
生物體中的訊息傳遞路徑（signal pathway）管理著許多重要的功能,，細胞周期的進行,、新陳代謝等等作用都需要經由訊息傳遞路徑來調控。而在訊息傳遞路徑的調控當中,，蛋白質之間的作用扮演了相當重要的角色,，磷酸化（phosphorylation）就是一例。
不過訊息傳遞路徑的運作,，會依細胞所處組織環(huán)境的不同而有所改變,，這是不能在體外實驗中忠實呈現出來的一面。因此有人使用正子斷層攝影（PET）或是生物冷光（bioluminescence）的方式,，嘗試以非侵入式的方法,，來獲得生物體內蛋白質之間作用的過程。而目前偵測蛋白質之間作用的策略包括了活化或抑制轉譯的步驟,、活化訊息傳遞路徑,，或是還原被中斷的蛋白酶活性。
在蛋白酶活性方面,，若將單一蛋白質切成兩半,，這兩個片段并不會自行組合而產生作用。只有在這兩個片段能夠經由藥物等其它作用而再度團圓時,，才會進行正常的蛋白酶功能,。但是螢火蟲的熒光蛋白酶受限于其N端部分所發(fā)出的藍綠色光（藍綠色光穿透生物體的效果不佳）；水母的熒光蛋白酶應用在生物體上的種種限制,，所以現有的熒光蛋白酶系統(tǒng)無法完全滿足非侵入式蛋白質作用造影的需求,。
不過最近在美國華盛頓大學的博士后研究員Kathryn E. Luker所領導的研究中,，則改進了現有的熒光蛋白酶互補造影系統(tǒng)（luciferase complementation imaging, LCI）。
他們首先制造出不同重迭長度的熒光蛋白酶N端及C端配對,，然后使用細菌來觀察這些配對的作用狀況,，選出發(fā)光度最強的三對，接著觀察這三對熒光蛋白酶組合在生物體中的表現,。
在老鼠方面的實驗,，他們用選用了兩種因為免疫抑制劑rapamycin而作用的蛋白質，一種稱為mTOR（mammalian Target of Rapamycin）的蛋白質,，另一個則是FKBP,。他們將mTOR上一個跟FKBP-rapamycin復合物親和性很高的區(qū)域──FRB──與熒光蛋白酶的N端部分結合；熒光蛋白酶C端部分則與FKBP結合,。結果顯示,，只有在rapamycin注入老鼠體內時，熒光蛋白酶片段才會結合而發(fā)出熒光,，另外在細胞中觀察磷酸化相關的反應也得到很好的效果,。
在他們的方法當中，熒光蛋白酶片段在結合時所發(fā)出的熒光是背景的1200倍,，超過目前現有系統(tǒng)的表現,。這使得LCI這個檢測方法的靈敏度大大地提高，也讓偵測一些親和力沒那么強的蛋白質作用成為可能,。這個方法目前正用來進行更多不同蛋白質作用的檢測,，不過可預見的是，這個方法將成為一個在藥物篩選上極為有力的工具,。
原文：
Kathryn E. Luker, et al. Kinetics of regulated protein–protein interactions revealed with firefly luciferase complementation imaging in cells and living animals. PNAS published July 29, 2004, 10.1073/pnas.0404041101.
