ATP 분석
ATP 분석이란 무엇인가요?
ATP는 모든 살아있는 세포의 에너지원이며 많은 중요한 생화학 반응에 관여합니다. 세포가 죽으면 ATP 합성이 중단되고 기존의 ATP 풀은 빠르게 분해됩니다. 따라서 ATP는 생존 가능한 세포의 마커로 널리 사용됩니다. ATP 농도가 높을수록 살아있는 세포의 수가 많다는 것을 나타냅니다.
ATP 분석은 ATP의 검출을 기반으로 세포 생존력을 측정할 수 있는 절차입니다. 박테리아를 포함한 모든 살아있는 세포는 ATP 분석으로 검출할 수 있습니다. 비색, 형광 및 생체 발광과 같은 여러 가지 검출 방법을 사용할 수 있습니다. 대부분의 연구자들은 높은 감도, 간단하고 균일한 프로토콜, 빠른 결과로 인해 세포 생존력을 측정하기 위해 생체발광 ATP 분석을 선택합니다.
생체 발광 ATP 분석은 어떻게 작동하나요?
생물발광 ATP 분석은 생존 세포의 ATP를 사용하여 광자를 생성하는 반딧불이 루시퍼라제 효소 반응을 활용합니다. 생존 세포를 용해하여 검출을 위한 ATP를 방출하고 반딧불이 루시퍼라제 효소와 기질을 포함하는 시약을 추가하여 2단계 반응을 촉매합니다.
첫 번째 반응 단계는 루시페릴-아데닐레이트와 파이로인산염을 생성하기 위해 루시페린을 ATP로 활성화하는 것입니다. 두 번째 단계에서는 루시페릴-아데닐레이트가 분자 산소와 반응하여 전자적으로 여기된 상태의 옥실루시페린과CO2를 생성합니다. 여기 상태의 옥실루시페린은 녹색에서 노란색 발광광(550~570nm)을 방출하면서 기저 상태로 돌아갑니다. 발광 신호의 강도는 발광계를 사용하여 감지됩니다.
루시퍼라제 반응에서 ATP가 제한 성분인 경우 발광은 ATP 농도에 비례합니다. 발광 신호가 높을수록 ATP 농도가 높음을 나타냅니다.
발광과 ATP 농도의 선형 상관관계
를 사용하여 생성된 데이터 Water-Glo™ System.
초기 ATP 분석에서 루시퍼라제 반응은 몇 초 동안만 지속되는 짧은 "섬광"을 방출했습니다. 이러한 짧은 신호를 감지하려면 자동 디스펜싱 기능이 있는 단일 튜브 또는 다중 웰 플레이트 판독기인 루미노미터가 필요했습니다.
실험 워크플로우를 개선하고 분석 결과의 변동성을 줄이기 위해 Promega 과학자들은 세포 용해에 사용되는 강력한 세제의 영향을 받지 않고 용해된 세포에서 방출된 ATP를 안정화시키는 ATPase 억제제와 공존할 수 있는 안정적인 형태의 재조합 루시퍼라제(Ultra-Glo™ rLuciferase)를 도출해 냈습니다. Ultra-Glo™ rLuciferase의 향상된 안정성과 유연성 덕분에 몇 초만 지속되는 기존의 "플래시" 분석에 비해 최대 몇 시간 동안 "발광"하는 발광 신호로 ATP 분석을 개발할 수 있게 되었습니다.
발광형 ATP 분석은 연구자에게 보다 유연한 워크플로우를 제공하여 실험에서 훨씬 더 많은 수의 샘플을 평가할 수 있으며 프로토콜 단계에 자동 디스펜서가 필요하지 않습니다.
ATP 분석 선택 방법
ATP 분석법을 선택하는 첫 번째 단계는 분석법을 사용하는 목적을 이해하는 것입니다. ATP는 세포 및 세포 환경에서 많은 기능을 합니다. 따라서 ATP 분석은 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 연구실에서는 일반적으로 세포 배양 실험에서 생존 가능한 세포의 수를 추정하는 데 사용됩니다. 이 정보는 세포 성장에 대한 질문에 답하거나 약물이나 바이러스의 독성을 평가할 수 있습니다.
죽어가는 세포에서 방출되는 세포 외 ATP는 손상 관련 분자 패턴(DAMP)으로 작용할 수 있으며, 면역원성 세포 사멸 측정과 같은 애플리케이션에 특수 ATP 분석법을 사용할 수 있습니다. 기초 생물의학 연구 외에도 물 샘플, 식품 및 화장품의 박테리아 오염 여부를 확인하는 데도 ATP 분석이 사용됩니다.
용도를 이해하는 것 외에도 다양한 요인이 어떤 ATP 분석을 선택할지 결정에 영향을 미칩니다. 여기에는 시료의 특성, 테스트할 시료의 수, 필요한 감도, 자동화된 액체 처리기 및 검출 기기의 가용성 등이 포함됩니다. 또한 처리량이 많은 스크리닝을 수행하거나 3D 세포 배양을 사용하는 연구자는 이러한 애플리케이션에 맞게 테스트되고 최적화된 분석법을 선택해야 합니다.
사용 가능한 제품이 너무 많기 때문에 ATP 분석법을 선택하기가 어려울 수 있습니다. ATP 분석의 광범위한 응용 분야를 지원하기 위해 각 응용 분야에 최적화된 고유한 제형과 권장 프로토콜을 갖춘 발광 ATP 분석 포트폴리오를 개발했습니다. 아래 표를 참조하여 여러분의 용도에 가장 적합한 분석법을 찾아보세요.
필요에 맞는 분석법을 선택하는 데 도움이 필요하신가요? 저희 Technical Support Team 에서 기꺼이 안내해 드리겠습니다!
| 제품 | 샘플 유형 | 설명 | 용해 용량 | 신호 반감기 |
즉시 사용 가능한 단일 시약 | HTS 기능 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CellTiter-Glo® 2.0 Cell Viability Assay | 단층/현탁 세포 배양 | 처리량이 많은 응용 분야 또는 일상적인 사용을 위한 가장 편리한 ATP 분석. 실온 보관 안정성에 최적화된 액체 형식의 단일 시약으로 제공되어 워크플로우 구현이 용이합니다. | Strong | >3시간 |  |
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| CellTiter-Glo® Luminescent Cell Viability Assay | 단층/현탁 세포 배양 | HTS, 로트 방출 테스트 및 일반 연구 응용 분야를 위한 오리지널 골드 표준 분석법입니다. 동결 건조된 기질과 버퍼 구성품으로 제공되며, 사용 직전에 검출 시약으로 준비됩니다. | Strong | >5시간 | |
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| CellTiter-Glo® 3D Cell Viability Assay | 3D 세포 배양 | 3D 미세 조직에서 효과적인 세포막 용해를 위해 특별히 최적화된 고농도의 세제 농도의 단일 시약으로 제공됩니다. | 매우 강함 | >3시간 | |
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| RealTime-Glo™ Extracellular ATP Assay | 단층/현탁액, 3D 세포 배양 | 죽어가는 세포에서 방출되는 ATP를 검출하기 위한 살아있는 세포 동역학 분석. | 비용해성 분석 | 최대 24시간 동안 지속적인 발광 모니터링 | |
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| Viral ToxGlo™ Assay | 바이러스에 감염된 단층/현탁 세포 배양 | 시험관 내에서 숙주 세포에 대한 바이러스 유발 세포병증 효과를 측정하는 데 최적화된 프로토콜입니다. | 강함 | >5시간 | |
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| BacTiter-Glo™ Microbial Cell Viability Assay | 배양 배지 내 박테리아 세포 | 생존 가능한 박테리아 세포의 수를 측정합니다. 분해하기 어려운 박테리아 시료를 위해 설계되었습니다. 단일 시료 분석 또는 고처리량 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. | 매우 강함 | >30분 | |
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| Water-Glo™ Microbial Water Testing Kit | 물 샘플 | 폐수, 해수 및 담수와 같은 복잡한 수성 시료의 바이오매스 양을 측정합니다. | 매우 강함(별도의 용해 & 검출 단계) | 3분 | |
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| ENLITEN® ATP Assay System | 식료품, 음료, 목재 펄프, 화장품 등 | 플래시 화학을 사용하여 다양한 시료 유형에서 세포, 박테리아, 효모, 곰팡이 및 기타 미생물에서 ATP를 검출하는 방법을 최적화하세요. | 용해 시약은 포함되어 있지 않습니다. | 초 |