首页 >
公司动态
>
深入解析PFK活性检测试剂盒：...
深入解析PFK活性检测试剂盒：工作原理与技术核心
2026-01-04
磷酸果糖激酶（Phosphofructokinase, PFK）是糖酵解途径的核心限速酶，其活性调控直接影响细胞的能量代谢状态。准确测定PFK活性对于理解细胞生理、病理机制（如肿瘤代谢、糖尿病研究）以及药物筛选至关重要。PFK活性检测试剂盒为研究者提供了标准化、高效的检测工具。其核心工作原理基于酶促反应的直接或间接监测。
核心原理：偶联酶反应与光吸收变化
主流PFK活性检测试剂盒普遍采用酶偶联法，其设计精密，确保检测的特异性和灵敏度。
PFK 催化关键步骤：
-
检测体系的核心反应是PFK催化其天然底物果糖-6-磷酸 (Fructose-6-Phosphate, F6P) 和 ATP 生成果糖-1,6-二磷酸 (Fructose-1,6-bisphosphate, F1,6BP) 和 ADP。
-
反应式：F6P + ATP → F1,6BP + ADP
引入指示系统 - 偶联酶反应：
-
直接测量F1,6BP或ADP的生成量在常规实验室环境中较为困难。因此，试剂盒巧妙引入两种关键偶联酶，将目标产物转化为易于检测的信号分子：
-
醛缩酶 (Aldolase, ALD): 催化F1,6BP裂解为甘油醛-3-磷酸 (Glyceraldehyde-3-phosphate, G3P) 和二羟丙酮磷酸 (Dihydroxyacetone phosphate, DHAP)。
-
甘油-3-磷酸脱氢酶 (Glycerol-3-phosphate Dehydrogenase, G3PDH): 催化DHAP与 NADH 反应生成甘油-3-磷酸 (Glycerol-3-phosphate) 和 NAD?。
-
关键偶联反应：F1,6BP → G3P + DHAP(由ALD催化)DHAP + NADH + H? → Glycerol-3-P + NAD?(由G3PDH催化)
信号检测 - NADH 的氧化：
-
整个偶联反应的最终可测量变化是辅助因子 NADH (还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸) 被氧化成 NAD?。
-
NADH 在 340 nm 波长处具有特征性的光吸收峰，而 NAD? 在此波长几乎没有吸收。
-
因此，随着PFK催化反应的进行，生成的F1,6BP通过上述偶联反应，最终导致NADH被持续消耗。反应体系中NADH浓度的下降（氧化速率的增加）通过监测340 nm 处吸光度 (A???) 的下降速率来实时反映。
活性计算：
-
在优化的反应条件下（合适的pH、温度、充足的底物和偶联酶），A???的下降速率 (ΔA???/min) 与反应体系中PFK的催化活性直接成正比。
-
通过已知的NADH摩尔消光系数 (ε??? ≈ 6220 L·mol?1·cm?1)，可将ΔA???/min 转换为 NADH 消耗速率 (μmol/min)。
-
考虑到反应化学计量关系（PFK催化的F1,6BP生成最终导致等摩尔NADH消耗），NADH的消耗速率即等同于PFK的酶活性单位 (通常以 μmol F1,6BP/min 或 nmol NADH/min 表示)。
-
最终结果需根据样本蛋白浓度进行归一化，表示为单位活性 (如 U/mg 蛋白)。
试剂盒关键组分与功能
一个标准的PFK活性检测试剂盒通常包含以下核心组分，共同确保上述原理的实现：
反应缓冲液 (Reaction Buffer): 提供最适的pH、离子强度（如含Mg2?、K?等PFK激活剂）和稳定性环境。
底物混合物 (Substrate Mix):
-
果糖-6-磷酸 (F6P): PFK的直接底物。
-
ATP: PFK的磷酸供体底物。
-
NADH: 指示反应的辅因子。
偶联酶混合物 (Coupling Enzyme Mix):
-
醛缩酶 (ALD): 催化F1,6BP裂解。
-
甘油-3-磷酸脱氢酶 (G3PDH): 催化DHAP还原伴随NADH氧化。
空白对照液 (Optional Blank): 用于校正试剂自身背景或样本非特异性干扰。
终止液 (Stop Solution, 可选): 用于特定时间点终止反应（适用于终点法）。
标准品 (Optional Standard): NADH溶液或已知活性酶液，用于校准仪器或验证体系。
方案实施要点：确保结果准确可靠
样本制备： 细胞或组织需快速裂解（如使用裂解缓冲液），并在冰上操作以维持酶活性。离心去除细胞碎片，获取澄清上清液作为待测样本。准确测定样本蛋白浓度至关重要。
反应体系构建： 严格按照试剂盒说明书比例混合试剂、底物、样本和偶联酶。避免剧烈振荡引入气泡影响光吸收。
检测条件： 恒温（通常为30°C或37°C）下进行反应。使用具备恒温功能和340nm滤光片的紫外/可见分光光度计或酶标仪。
动力学监测： 加入最后一种启动反应的组分（通常是样本或偶联酶）后，立即开始监测A???随时间的变化。需记录初始线性下降阶段的速率（ΔA???/min）。
数据处理： 依据原理中所述公式，将ΔA???/min换算为PFK活性单位，并除以样本蛋白浓度得到比活力。
优势与考量：
优点： 灵敏度高、特异性强（依赖偶联酶的选择性）、操作相对简便、可进行连续动力学监测、结果客观定量。
关键考量： 确保偶联酶活性充足且无干扰物；优化ATP浓度（避免ATP抑制或耗尽）；样本制备需高效且抑制内源性ATP酶/磷酸酶活性；严格控制反应温度和时间；避免样本中高浓度的内源性NADH氧化酶干扰。
公司动态