参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドと比べてルシフェラーゼ機能の最適温度範囲が上昇した改変カイアシルシフェラーゼポリペプチドを調製する方法であって、改変カイアシルシフェラーゼポリペプチドを、参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドから少なくとも1つのアミノ酸配列改変により区別されるアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になるように調製するステップを含み、少なくとも1つのアミノ酸配列改変が、参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドと比べてルシフェラーゼ機能の最適温度範囲を上昇させることに基づいて選択される方法。少なくとも1つの改変が、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置でのLまたはその改変形態、BCモチーフを得るための、C5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流にある塩基性アミノ酸残基、ならびに参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドのアミノ酸配列の全体または一部の欠失であって、該アミノ酸配列が、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがる欠失からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。改変ポリペプチドが、85位にてLまたはその改変形態を含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、98位にてLまたはその改変形態を含む、請求項3に記載の方法。改変ポリペプチドが、85および98位にてLまたはその改変形態を含む、請求項3に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩΩモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC5、C6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩDモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC5、C6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてEBCモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてGBCモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCAモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCAΩモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、保存システインC10に相当する位置にてXBCモチーフを含む、請求項2に記載の方法。改変ポリペプチドが、請求項3から5に規定される少なくとも1つのアミノ酸と、請求項6から14のいずれか一項に規定される少なくとも1つのモチーフとを含む、請求項2から14のいずれか一項に記載の方法。改変ポリペプチドが、請求項3から5に規定される少なくとも1つのアミノ酸と、請求項2に規定される欠失とを含む、請求項2から14のいずれか一項に記載の方法。改変ポリペプチドが、請求項6から14のいずれか一項に規定される少なくとも1つのモチーフと、請求項2に規定される欠失とを含む、請求項2から14のいずれか一項に記載の方法。改変ポリペプチドが、請求項3から5に規定される少なくとも1つのアミノ酸と、請求項6から14のいずれか一項に規定される少なくとも1つのモチーフと、請求項2に規定される欠失とを含む、請求項2から14のいずれか一項に記載の方法。少なくとも1つの改変が、ルシフェラーゼ機能の最適温度範囲を少なくとも2°C上昇させる、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。少なくとも1つの改変が、37°Cでのルシフェラーゼ活性の増強をもたらす、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。少なくとも1つの改変が、室温でのルシフェラーゼ活性の増強をもたらす、請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含むように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。C5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含んでBCモチーフを得るように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。C5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含んでBCモチーフを得るように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含むように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含むように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含み、該方法が、C5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含んでBCモチーフを得るように参照ポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含み、該方法が、C6およびC9から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含んでBCモチーフを得るように参照ポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、BCモチーフを得るようにC5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含み、該方法が、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含むように参照ポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、BCモチーフを得るようにC6およびC9から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含み、該方法が、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含むように参照ポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含み、該方法が、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含むように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、BCモチーフを得るようにC5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含み、該方法が、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含むように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、BCモチーフを得るようにC6およびC9から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含み、該方法が、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含むように参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含み、該方法が、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置にてLまたはその改変形態を含むように参照ポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含み、該方法が、C5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含んでBCモチーフを得るように参照ポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドが、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含み、該方法が、C6およびC9から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流に塩基性アミノ酸残基を含んでBCモチーフを得るように参照ポリペプチドを改変するステップをさらに含む、請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。Lまたはその改変形態が、85位に相当する位置にある、請求項27から36のいずれか一項に記載の方法。細胞と会合したレポーター酵素の活性を評価する方法であって、レポーター酵素が、請求項1から37のいずれか一項に記載の方法により生成されるポリペプチドを含むか、それからなるかまたはそれから本質的になり、該方法が、細胞を、セレンテラジンまたはその類似体もしくは誘導体と接触させるステップと、セレンテラジンまたはその類似体もしくは誘導体から生じるシグナルを検出して、レポーター酵素の活性を評価するステップとを含む方法。検出が、ルシフェラーゼ機能の上昇した最適温度範囲内で行われる、請求項38に記載の方法。請求項1から38のいずれか一項に記載の方法により生成されるポリペプチド、または前記ポリペプチドをコードする核酸分子、または調節ポリヌクレオチドに作動可能につながった前記核酸分子を含む構築物、または前記構築物を含む細胞を含む容器を含むキット。本発明は、カイアシルシフェラーゼファミリー内のルシフェラーゼを含むルシフェラーゼのある特定の構造エレメントを改変することにより、ルシフェラーゼ機能を調整できることを見出したことに部分的に基づく。特に、本発明者らは、85位もしくは98位のL、シグナルペプチド配列の下流および残基約85の上流にまたがる領域の全体もしくは一部の切断、保存システインを含む少なくとも1つの4残基モチーフ、保存システインを含む少なくとも1つの2残基モチーフ、ならびにまたは保存システインを含む少なくとも1つの3残基モチーフが、ルミネセンス、フラッシュシグナルの強さ、グローシグナルの強さ、グローシグナル安定性およびルシフェラーゼ機能の最適温度範囲の上昇を含む有効温度範囲から選択される1または複数の光放射の特徴を著しく改良できることを見出した。これらの発見は、以下に記載するように、光放射動態が改良された新規なポリペプチドおよびアッセイにおけるそれらの使用において実行に移されている。よって、一態様では、本発明は、適切には単離、合成、組換えまたは精製された形態であり、ルシフェラーゼ活性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になるポリペプチドであって、アミノ酸配列が、式Iで表されるアミノ酸配列LPGKKX1PX2X3VX4X5EX6EANAX7X8AGC1X9RGC2LX10C3LSX11IKC4TX12X13MX14X15X16IPGB1C5X17X18YX19GDKX20X21X22QX23GIX24X25X26X27IVDX28PEIX29GFKX30X31X32PX33X34QFIAQVX35X36C6X37X38C7X39TGC8LKGLANVX40C9ΣX41LLKKWLPX42B2C10X43X44FAX45KIQX46X47X48X49X50IKGX51X52GDから選択され、X2は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X3は、疎水性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X4は、疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X5は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X6は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X7は、塩基性アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X8は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X9は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X10は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X11は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X12は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X13は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X14は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X15は、任意のアミノ酸残基から選択され、X16は、疎水性アミノ酸残基から選択され、B1は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X17は、塩基性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X18は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X19は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X20は、酸性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X21は、小分子アミノ酸残基から選択され、X22は、小分子アミノ酸残基から選択され、X23は、小分子アミノ酸残基から選択され、X24は、小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X25は、存在しないか、または小分子アミノ酸残基から選択され、X26は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X27は、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X28は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X29は、小分子アミノ酸残基から選択され、X30は、酸性アミノ酸残基から選択され、X31は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X32は、荷電アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X33は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X34は、酸性アミノ酸残基から選択され、X35は、酸性アミノ酸残基から選択され、X36は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X37は、任意のアミノ酸残基から選択され、X38は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X39は、小分子アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X40は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、Σは、小分子アミノ酸残基から選択され、X41は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X42は、任意のアミノ酸残基から選択され、B2は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X43は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X44は、小分子アミノ酸残基から選択され、X45は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X46は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X47は、中性極性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X48は、疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X49は、荷電アミノ酸残基から選択され、X50は、任意のアミノ酸残基から選択され、X51は、小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X52は、小分子アミノ酸残基から選択される、あるいは式Iで表されるアミノ酸配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を有し、式Iの1位にLまたはその改変形態を含むアミノ酸配列から選択されるポリペプチドを提供する。適切には、ポリペプチドは、MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号2Prolumeルシフェラーゼの全長配列MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGDKDEL配列番号4の全長配列MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEIEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号6の全長配列MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKELEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPLEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号8の全長配列あるいはMEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号10の全長配列から選択されるアミノ酸配列を含むかまたはそれからなるもの以外である。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、式Iで表される配列の上流に、式IIで表されるアミノ酸配列X53X54X55X56X57RGO1X58もしくは中性極性アミノ酸残基から選択され、ここで、X53は、X54が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X54は、存在しないか、または任意のアミノ酸残基から選択され、ここで、X54は、X55が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X55は、存在しないか、または酸性アミノ酸残基から選択され、ここで、X55は、X56が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X56は、存在しないか、または任意のアミノ酸残基から選択され、ここで、X56は、X57が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X57は、酸性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、ここで、X57は、O1が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、O1は、存在しないか、または配列J1J2J3から選択され、J2は、塩基性アミノ酸残基から選択され、J3は、小分子アミノ酸残基から選択されるであり、ここで、O1は、X58が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X58は、塩基性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択されるをさらに含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、MGVKLIFAVLCVAAAQAATINENFEDIDVVAIGGSFALDVDANRGGHGGLPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSALLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号122aルシフェラーゼMGVKLIFAVVCVAAAQAATINENFEDIDLVAIGGSFALDVDANRGGHGGLPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号14MGVKLIFAVVCVAAAQAATINENFEDIDLVAIGGSFALDVDANRGGHGGLPGKKMPKEVPVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号16MGVKLIFAVVCVAVAQAATIQENFEDIDLVAIGGSFASDVDANRGGHGGLPGKKMPKEVLMEMEANAKRAGCHRGCLVCLSHIKCTAQMQKFIPGRCHSYAGDKDSAQGGIAGGAIVDIPEIAGFKEMKPMEQFIAQVDLCEDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号18MMEIQVLFALICFALVQANPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLANSDADRGKLPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKELGPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSALLKKWLPDRCASFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号20MMEIKVLFALICFALVQANPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLANSDADRGKLPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKELGPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSALLKKWLPDRCASFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号22MMEVKVVFALICFALVQANPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLANSDADRGKLPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKELGPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSALLKKWLPDRCASFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号24MDIKVLFALICIALVQANPTENNDHINIVGIEGKFGITDLETDLFTIWETNRMISTDNEQANTDSNRGKLPGKKLPLAVLIEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKKYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPDISGFKEMGPMEQFIAQVDRCTDCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQSEVHNIKGLAGDR配列番号26MDIKFIFALVCIALVQANPTVNNDVNRGKLPGKKLPLEVLIEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKQYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEAHNIKGLAGDR配列番号28MKTDIADTDRASNFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号30MDIKVVFTLVFSALVQAQKTDIADTDRASNFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号32MDIKVVFTLVFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVMIKADIADTDRASNFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号34MDIKVVFTLVFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVMIKADIADTDRASNFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVERCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号36MDMKVIFALIFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKSDIADTDRVSNFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCTSCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号38MDIKVVFALVFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARSFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号40MDIKVVFALVFSALVQAKSTEFDPNIDVVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARNFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCNTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号42およびMDMRVIFALVFSSLVQAKSTEFDPNINIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMDVIKSDITDTDRVSNFVATETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDLCATCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPGRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号44から選択されるアミノ酸配列、あるいは配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42または44のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を有し、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むアミノ酸配列、あるいはatgggngtnaarytnathttygcngtnytntgygtngcngcngcncargcngcnacnathaaygaraayttygargayathgaygtngtngcnathggnggnwsnttygcnytngaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnytngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngcnytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号11atgggngtnaarytnathttygcngtngtntgygtngcngcngcncargcngcnacnathaaygaraayttygargayathgayytngtngcnathggnggnwsnttygcnytngaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnytngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngayytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号13atgggngtnaarytnathttygcngtngtntgygtngcngcngcncargcngcnacnathaaygaraayttygargayathgayytngtngcnathggnggnwsnttygcnytngaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnytngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngayytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号15atgggngtnaarytnathttygcngtngtntgygtngcngtngcncargcngcnacnathcargaraayttygargayathgayytngtngcnathggnggnwsnttygcnwsngaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnytnatggaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytngtntgyytnwsncayathaartgyacngcncaratgcaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygcnggngayaargaywsngcncarggnggnathgcnggnggngcnathgtngayathccngarathgcnggnttyaargaratgaarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygargaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngayytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号17atgatggarathcargtnytnttygcnytnathtgyttygcnytngtncargcnaayccnacngaraayaargaygayathgayathgtnggngtngarggnaarttyggnacnacngayytngaracngayytnttyacnathgtngargayatgaaygtnathwsnmgngayacnaayytngcnaaywsngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnathgaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargarytnggnccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygcngaytgya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ICLSKIKCTAKMKQYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEAHNIKGLAGDR配列番号66、M30L置換を有する細胞内メトリジアロンガ7ルシフェラーゼETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号68、ETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号70、全長メトリジアロンガ164M3の番号付けに関してM43L置換を有する細胞内メトリジアロンガ164M3およびv1ルシフェラーゼETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVERCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号72、M80L置換を有する細胞内メトリジアロンガ164v2ルシフェラーゼETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCTSCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号74、M79L置換を有する細胞内メトリジアロンガ16ルシフェラーゼETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号76、M79L置換を有する細胞内メトリジアロンガ45ルシフェラーゼETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCNTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号78、M79L置換を有する細胞内メトリジアロンガ52ルシフェラーゼETDANRGKLPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDLCATCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPGRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号80、M79L置換を有する細胞内メトリジアロンガALルシフェラーゼEAEAERGKLPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKKYIPGRCADYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCADCTTGCLKGLANVKCSDLLKKWLPGRCATFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号82、細胞内メトリジアロンガGS2ルシフェラーゼから選択されるアミノ酸配列、配列番号46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80もしくは82のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を有し、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むアミノ酸配列、あるいはgayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgycayacntaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号45gayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgycayacntaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngayaargaygarytn配列番号47gayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargarathgargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgycayacntaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号49gayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargarytngargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgycayacntaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnytngarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号51gaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnytngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngcnytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号53gaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnytngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngayytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号55gaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnccngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngayytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号57gaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggnytnccnggnaaraaratgccnaargargtnytnatggaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytngtntgyytnwsncayathaartgyacngcncaratgcaraarttyathccnggnmgntgycaywsntaygcnggngayaargaywsngcncarggnggnathgcnggnggngcnathgtngayathccngarathgcnggnttyaargaratgaarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygargaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngayytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号59aaywsngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnathgaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargarytnggnccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygcngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngcnytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcarwsngargtngayaayathaarggnytngcnggngaymgn配列番号61aayacngaywsnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnytnathgaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaaraartayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngayathwsnggnttyaargaratgggnccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgyacngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcarwsngargtncayaayathaarggnytngcnggngaymgn配列番号63aayaaygaygtnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnathgaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaarcartayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygcngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargcncayaayathaarggnytngcnggngaymgn配列番号65garacngaygcnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号67garacngaygcnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号69garacngaygcnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngarmgntgygcnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号71garacngaygcnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngarmgntgygcnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号73garacngaygcnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggarccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号75garacngaygcnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggarccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcnwsntgyaayacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号77garacngaygcnaaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygcnacntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccnggnmgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号79もしくはgargcngargcngarmgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnathgaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaaraartayathccnggnmgntgygcngaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggarccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngayytnytnaaraartggytnccnaaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcarwsngargtngayaayathaarggnytngcnggngaymgn配列番号81または45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79もしくは81のいずれか1つの相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列によりコードされ、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むアミノ酸配列、配列番号45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79もしくは81またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列によりコードされ、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むアミノ酸配列、あるいは配列番号45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79もしくは81またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされ、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、式IIIで表されるアミノ酸配列Z1ΠZ2の配列類似性または配列同一性を共有し、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むアミノ酸配列から選択され、Z1は、存在しないか、または約1から約80までのアミノ酸残基を含むタンパク性部分、invivoでのタンパク質合成の開始のためのアミノ酸残基および保護部分の少なくとも1つから選択され、Z2は、存在しないか、または約1から約50までのアミノ酸残基を含むタンパク性部分であるを含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。適切には、Z1は、ポリペプチドを細胞外の位置に分泌するためのシグナルペプチドを含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、式IVで表されるアミノ酸配列U1X60X61X62X63X64X65FX66X67X68X69X70X71X72X73X74AおよびN末端ブロッキング残基の少なくとも1つから選択され、X60は、存在しないか、またはinvivoでのタンパク質合成の開始のためのアミノ酸残基であり、X61は、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X62は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X63は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X64は、脂肪族アミノ酸残基および芳香族アミノ酸残基を含む疎水性アミノ酸残基から選択され、X65は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X66は、小分子アミノ酸残基から選択され、X67は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X68は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X69は、脂肪族アミノ酸残基および芳香族アミノ酸残基を含む疎水性アミノ酸残基から選択され、X70は、脂肪族アミノ酸残基および芳香族アミノ酸残基を含む疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X71は、小分子アミノ酸残基から選択され、X72は、疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X73は、小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X74は、酸性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択されるを含む。代表的なシグナルペプチドは、MGVKVLFALICIAVAEA配列番号84、ガウシアプリンセプスProlume、ProlumeKDEL、変異体1および変異体2のシグナルペプチド、MGVKLIFAVLCVAAAQA配列番号86、メトリジアパシフィカ2a、2bv1、2bv2およびメトリジアロンガ22ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MMEIQVLFALICFALVQA配列番号88、メトリジアパシフィカ1v1ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MMEIKVLFALICFALVQA配列番号90、メトリジアパシフィカ1v2ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MMEVKVVFALICFALVQA配列番号92、メトリジアパシフィカ1v3ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MDIKVLFALICIALVQA配列番号94、メトリジアロンガ39ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MDIKFIFALVCIALVQA配列番号96、メトリジアロンガ7ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MDIKVVFTLVFSALVQA配列番号98、メトリジアロンガ164M3、v1およびv2ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MDMKVIFALIFSALVQA配列番号100、メトリジアロンガ16ルシフェラーゼのシグナルペプチド、MDIKVVFALVFSALVQA配列番号102、メトリジアロンガ45および52ルシフェラーゼのシグナルペプチドまたはMDMRVIFALVFSSLVQA配列番号104、メトリジアロンガALルシフェラーゼのシグナルペプチド、配列番号84、86、88、90、92、94、96、98、100、102または104のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列、atgggngtnaargtnytnttygcnytnathtgyathgcngtngcngargcn配列番号83ガウシアプリンセプスProlume、ProlumeKDEL、変異体1または変異体2ルシフェラーゼのシグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列atgggngtnaarytnathttygcngtnytntgygtngcngcngcncargcn配列番号85atgatggarathcargtnytnttygcnytnathtgyttygcnytngtncargcn配列番号87atgatggarathaargtnytnttygcnytnathtgyttygcnytngtncargcn配列番号89atgatggargtnaargtngtnttygcnytnathtgyttygcnytngtncargcn配列番号91atggayathaargtnytnttygcnytnathtgyathgcnytngtncargcn配列番号93atggayathaarttyathttygcnytngtntgyathgcnytngtncargcn配列番号95atggayathaargtngtnttyacnytngtnttywsngcnytngtncargcn配列番号97atggayatgaargtnathttygcnytnathttywsngcnytngtncargcn配列番号99atggayathaargtngtnttygcnytngtnttywsngcnytngtncargcn配列番号101もしくはatggayatgmgngtnathttygcnytngtnttywsnwsnytngtncargcn配列番号103または配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103のいずれか1つの相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、Z1は、分泌増強配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。分泌増強配列の非限定的な例は、KPTENNEDFNIVAVASNFATT配列番号106、ガウシアプリンセプスProlume、ProlumeKDEL、変異体1および変異体2ルシフェラーゼの分泌増強配列、ATINENFEDIDVVAIGGSFAL配列番号108、メトリジアパシフィカ2aルシフェラーゼの分泌増強配列、ATINENFEDIDLVAIGGSFAL配列番号110、メトリジアパシフィカ2bv12ルシフェラーゼの分泌増強配列、ATIQENFEDIDLVAIGGSFAS配列番号112、メトリジアロンガ22ルシフェラーゼの分泌増強配列、NPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLA配列番号114、メトリジアパシフィカv123ルシフェラーゼの分泌増強配列、NPTENNDHINIVGIEGKFGITDLETDLFTIWETNRMISTDNEQA配列番号116、メトリジアロンガ39の分泌増強配列NPTV配列番号118、メトリジアロンガ7ルシフェラーゼの分泌増強配列KTDIADTDRASNFVAT配列番号120、メトリジアロンガGSルシフェラーゼの分泌増強配列QKTDIADTDRASNFVAT配列番号122、メトリジアロンガ164M3ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVMIKADIADTDRASNFVAT配列番号124、メトリジアロンガ164v12ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKSDIADTDRVSNFVAT配列番号126、メトリジアロンガ16ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARSFVAT配列番号128、メトリジアロンガ45ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDVVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARNFVAT配列番号130、メトリジアロンガ52ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNINIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMDVIKSDITDTDRVSNFVAT配列番号132、メトリジアロンガALルシフェラーゼの分泌増強配列から選択されるアミノ酸配列、あるいは配列番号106、107、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130または132のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列、あるいはaarccnacngaraayaaygargayttyaayathgtngcngtngcnwsnaayttygcnacnacn配列番号105gcnacnathaaygaraayttygargayathgaygtngtngcnathggnggnwsnttygcnytn配列番号107gcnacnathaaygaraayttygargayathgayytngtngcnathggnggnwsnttygcnytn配列番号109gcnacnathcargaraayttygargayathgayytngtngcnathggnggnwsnttygcnwsn配列番号111aayccnacngaraayaargaygayathgayathgtnggngtngarggnaarttyggnacnacngayytngaracngayytnttyacnathgtngargayatgaaygtnathwsnmgngayacnaayytngcn配列番号113aayccnacngaraayaaygaycayathaayathgtnggnathgarggnaarttyggnathacngayytngaracngayytnttyacnathtgggaracnaaymgnatgathwsnacngayaaygarcargcn配列番号115aayccnacngtn配列番号117aaracngayathgcngayacngaymgngcnwsnaayttygtngcnacn配列番号119caraaracngayathgcngayacngaymgngcnwsnaayttygtngcnacn配列番号121aarwsnacngarttygayccnaayathgayathgtnggnytngarggnaarttyggnathacnaayytngaracngayytnttyacnathtgggaracnatggargtnatgathaargcngayathgcngayacngaymgngcnwsnaayttygtngcnacn配列番号123aarwsnacngarttygayccnaayathgayathgtnggnytngarggnaarttyggnathacnaayytngaracngayytnttyacnathtgggaracnatggargtnathaarwsngayathgcngayacngaymgngtnwsnaayttygtngcnacn配列番号125aarwsnacngarttygayccnaayathgayathgtnggnytngarggnaarttyggnathacnaayytngaracngayytnttyacnathtgggaracnatggargtnathaaracngayathgcngayacngaymgngcnmgnwsnttygtngcnacn配列番号127aarwsnacngarttygayccnaayathgaygtngtnggnytngarggnaarttyggnathacnaayytngaracngayytnttyacnathtgggaracnatggargtnathaaracngayathgcngayacngaymgngcnmgnaayttygtngcnacn配列番号129aarwsnacngarttygayccnaayathaayathgtnggnytngarggnaarttyggnathacnaayytngaracngayytnttyacnathtgggaracnatggaygtnathaarwsngayathacngayacngaymgngtnwsnaayttygtngcnacn配列番号131、または105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131のいずれか1つの相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、あるいは配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、X17は、H以外である。いくつかの実施形態では、X17は、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択される。具体的な実施形態では、X17は、Aまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、部分配列B1C5X17X18は、式Vで表されるアミノ酸配列BCΩΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるからなる。具体的な実施形態では、X17は、Aまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、X18は、小分子アミノ酸残基から選択される。いくつかの実施形態では、部分配列B1C5X17X18は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTD、KCTD、RCATおよびRCASから選択される。いくつかの実施形態では、X36は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択される。いくつかの実施形態では、X37は、AもしくはEまたは改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、X38は、Dまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、部分配列X36C6X37X38は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから、適切にはRCADおよびRCEDから選択される。いくつかの実施形態では、X40は、塩基性アミノ酸残基から選択される。いくつかの実施形態では、Σは、SもしくはTまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、X41は、Dまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、部分配列X40C9ΣX41は、KCSDである。いくつかの実施形態では、B1C5X17X18、X36C6X37X38およびX40C9ΣX41から選択されるポリペプチドの少なくとも1つの部分配列は、式VIで表されるアミノ酸配列BCΩDから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるからなる。このタイプの説明的な例では、部分配列B1C5X17X18は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから選択される。説明的な例では、部分配列X36C6X37X38は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから選択される。説明的な例では、部分配列X40C9ΣX41は、配列KCSDからなる。いくつかの実施形態では、X42は、DまたはP以外であり、適切にはRもしくはKまたはその改変形態、より適切にはHまたはその改変形態、さらにより適切にはT、A、SもしくはNまたはその改変形態、好ましくはQまたはその改変形態、より好ましくはGまたはその改変形態、さらにより好ましくはEまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、B1C5X17X18、X36C6X37X38、X40C9ΣX41およびB2C10X43X44から選択される少なくとも1、2、3または4つ全ての部分配列は、上で定義する式Vで表されるアミノ酸配列からなる。このタイプの説明的な例では、式Vで表されるアミノ酸配列は、BCAD、BCAT、BCED、BCSD、BCTDおよびBCASから選択される。いくつかの実施形態では、X36C6およびX40C9の一方または両方は、式XIIIで表されるアミノ酸配列BCから選択されるからなる。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、B1C5、X36C6、X40C9およびB2C10から選択される少なくとも1、2、3または全ての部分配列は、式XIVで表されるアミノ酸配列BCΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるからなる部分配列内に存在する。これらの例では、BCΩは、適切にはBCAまたはBCEから選択される配列からなる。いくつかの実施形態では、B1C5X17、X36C6X37、X40C9ΣおよびB2C10X43から選択される少なくとも1、2、3または全ての部分配列は、式XVで表されるアミノ酸配列BCAから選択されるからなる。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、アミノ酸配列BCAは、BCADまたはBCATから選択される部分配列内に存在する。これらの例では、部分配列B1C5X17X18は、適切にはBCADまたはBCATで表される。適切には、部分配列B2C10X43は、BCATで表される。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、アミノ酸配列BCAは、部分配列GBCAT内に存在する。これらの例では、部分配列GBCATは、適切には部分配列GB1C5X17X18およびX42B2C10X43の一方または両方で表される。いくつかの実施形態では、X42は、DまたはP以外であり、適切にはRもしくはKまたはその改変形態、より適切にはHまたはその改変形態、さらにより適切にはT、A、SもしくはNまたはその改変形態、好ましくはQまたはその改変形態、より好ましくはGまたはその改変形態、さらにより好ましくはEまたはその改変形態から選択される。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、部分配列B2C10X43は、BCAで表されるか、または部分配列B2C10X43X44は、BCATで表される。いくつかの実施形態では、X35X36C6およびX42B2C10の一方または両方は、式XVIで表されるアミノ酸配列EBCから選択されるからなる。いくつかの実施形態では、X42B2C10は、式XVIIで表されるアミノ酸配列GBCから選択されるからなる。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、GB1CおよびX42B2C10の一方または両方は、式XVIIIで表される部分配列GBCΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択される内に存在する。適切には、GBCΩは、GBCAである。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、GB1CおよびX42B2C10の一方または両方は、式XIXで表される部分配列GBCΩΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択される内に存在する。適切には、GBCΩΩは、GBCATである。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、ポリペプチドを細胞外の位置に分泌するためのシグナル配列および分泌増強配列のいずれか1または複数を場合によって含んでよい。いくつかの実施形態では、上で広く記載する式Iに従うアミノ酸配列を含むポリペプチドは、85位にLを有さない参照ルシフェラーゼポリペプチドに対して、増強されたルミネセンス、より強いフラッシュシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの安定性および酵素の働きについて上昇した最適温度範囲を含む増強された有効温度範囲からなる群から選択されるいずれか1または複数の活性を有する。別の態様では、本発明は、式Iに関する実施形態のいずれか1または複数によりさらに定義する式Iに従うポリペプチドを含む、上で広く記載する式Iに従うポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる単離、合成、組換えまたは精製核酸分子を提供する。いくつかの実施形態では、核酸分子は、配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80または82のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79もしくは81またはその相補鎖のいずれか1つから選択されるヌクレオチド配列、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79もしくは81またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列であって、ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列が、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むヌクレオチド配列、あるいは配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79もしくは81またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列が、式Iの1位に相当する位置にLまたはその改変形態を含むヌクレオチド配列からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、核酸分子は、シグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、その代表的な例は、83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列、配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列から選択される。いくつかの実施形態では、核酸分子は、分泌増強配列をコードするヌクレオチド配列をさらに含み、その代表的な例は、配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列、配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列、あるいは配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列から選択される。いくつかの実施形態では、上で広く記載する核酸分子によりコードされるポリペプチドは、85位にLを有さない参照ルシフェラーゼポリペプチドに比べて、増強されたルミネセンス、より強いフラッシュシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの安定性および酵素の働きについて上昇した最適温度範囲を含む増強された有効温度範囲からなる群から選択されるいずれか1または複数の活性を有する。本発明者らは、例えば上で定義するルシフェラーゼの分泌増強ドメインが、ルシフェラーゼ活性のために必須でなく、いくつかの実施形態におけるその機能的欠失が、1または複数のルシフェラーゼ活性を改良することも見出した。つまり、別の態様では、本発明は、適切には単離、合成、組換えまたは精製された形態であり、ルシフェラーゼ活性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になるポリペプチドであって、アミノ酸配列が、式VIIΨΘ、保護部分および場合によってポリペプチドを細胞外の位置に分泌するためのシグナル配列の少なくとも1つを含み、Θは、ルシフェラーゼ活性を有するアミノ酸配列であって、式VIIIΔX1PGKKX2PX3X4VX5X6EX7EANAX8X9AGC1X10RGC2LX11C3LSX12IKC4TX13X14MX15X16X17IPGB1C5X18X19YX20GDKX21X22X23QX24GIX25X26X27X28IVDX29PEIX30GFKX31X32X33PX34X35QFIAQVX36X37C6X38X39C7X40TGC8LKGLANVX41C9ΣX42LLKKWLPX43B2C10X44X45FAX46KIQX47X48X49X50X51IKGX52X53GDで表されるアミノ酸配列を含み、機能的分泌増強配列でないタンパク性部分であり、X1は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X2は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X3は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X4は、疎水性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X5は、疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X6は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X7は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X8は、塩基性アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X9は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X10は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X11は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X12は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X13は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X14は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X15は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X16は、任意のアミノ酸残基から選択され、X17は、疎水性アミノ酸残基から選択され、B1は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X18は、塩基性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X19は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X20は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X21は、酸性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X22は、小分子アミノ酸残基から選択され、X23は、小分子アミノ酸残基から選択され、X24は、小分子アミノ酸残基から選択され、X25は、小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X26は、存在しないか、または小分子アミノ酸残基から選択され、X27は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X28は、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X29は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X30は、小分子アミノ酸残基から選択され、X31は、酸性アミノ酸残基から選択され、X32は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X33は、荷電アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X34は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X35は、酸性アミノ酸残基から選択され、X36は、酸性アミノ酸残基から選択され、X37は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X38は、任意のアミノ酸残基から選択され、X39は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X40は、小分子アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X41は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、Σは、小分子アミノ酸残基から選択され、X42は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X43は、任意のアミノ酸残基から選択され、B2は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X44は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X45は、小分子アミノ酸残基から選択され、X46は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X47は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X48は、中性極性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X49は、疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X50は、荷電アミノ酸残基から選択され、X51は、任意のアミノ酸残基から選択され、X52は、小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X53は、小分子アミノ酸残基から選択される、あるいは式VIIIで表されるアミノ酸配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になるで表されるポリペプチドを提供する。適切には、Θは、機能的分泌増強配列、例えばKPTENNEDFNIVAVASNFATT配列番号106、ガウシアプリンセプスProlume、ProlumeKDEL、変異体1および変異体2ルシフェラーゼの分泌増強配列、ATINENFEDIDVVAIGGSFAL配列番号108、メトリジアパシフィカ2aルシフェラーゼの分泌増強配列、ATINENFEDIDLVAIGGSFAL配列番号110、メトリジアパシフィカ2bv12ルシフェラーゼの分泌増強配列、ATIQENFEDIDLVAIGGSFAS配列番号112、メトリジアロンガ22ルシフェラーゼの分泌増強配列、NPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLA配列番号114、メトリジアパシフィカv123ルシフェラーゼの分泌増強配列、NPTENNDHINIVGIEGKFGITDLETDLFTIWETNRMISTDNEQA配列番号116、メトリジアロンガ39の分泌増強配列NPTV配列番号118、メトリジアロンガ7ルシフェラーゼの分泌増強配列KTDIADTDRASNFVAT配列番号120、メトリジアロンガGSルシフェラーゼの分泌増強配列QKTDIADTDRASNFVAT配列番号122、メトリジアロンガ164M3ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVMIKADIADTDRASNFVAT配列番号124、メトリジアロンガ164v12ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKSDIADTDRVSNFVAT配列番号126、メトリジアロンガ16ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARSFVAT配列番号128、メトリジアロンガ45ルシフェラーゼの分泌増強配列KSTEFDPNIDVVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARNFVAT配列番号130、メトリジアロンガ52ルシフェラーゼの分泌増強配列およびKSTEFDPNINIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMDVIKSDITDTDRVSNFVAT配列番号132、メトリジアロンガALルシフェラーゼの分泌増強配列からなる群から選択されるものを欠くか、またはそうでなければ除外する。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、配列MDIKFIFALVCIALVQANPTVNNDVNRGKMPGKKLPLEVLIEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKQYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEAHNIKGLAGDR配列番号134からなるもの以外である。いくつかの実施形態では、Θに従うアミノ酸配列は、式VIIIで表される配列の上流に、式IXで表されるアミノ酸配列X54X55X56X57X58RGO1X59もしくは中性極性アミノ酸残基から選択され、ここで、X54は、X55が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X55は、存在しないか、または任意のアミノ酸残基から選択され、ここで、X55は、X56が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X56は、存在しないか、または酸性アミノ酸残基から選択され、ここで、X56は、X57が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X57は、存在しないか、または任意のアミノ酸残基から選択され、ここで、X57は、X58が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X58は、酸性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、ここで、X58は、O1が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、O1は、存在しないか、または配列J1J2J3から選択され、J2は、塩基性アミノ酸残基から選択され、J3は、小分子アミノ酸残基から選択されるであり、ここで、O1は、X59が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X59は、塩基性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択されるをさらに含む。いくつかの実施形態では、Θは、DLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号46、細胞内ガウシアプリンセプスProlumeルシフェラーゼDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGDKDEL配列番号48、細胞内ガウシアプリンセプスKDELルシフェラーゼDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEIEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号50、細胞内ガウシアプリンセプス変異体1ルシフェラーゼDLDADRGKLPGKKLPLEVLKELEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCHTYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPLEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号52、細胞内ガウシアプリンセプス変異体2ルシフェラーゼDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSALLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号136、細胞内メトリジアパシフィカ2aルシフェラーゼDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号138、細胞内メトリジアパシフィカ2bv1ルシフェラーゼDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVPVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号140、細胞内メトリジアパシフィカ2bv2ルシフェラーゼDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLMEMEANAKRAGCHRGCLVCLSHIKCTAQMQKFIPGRCHSYAGDKDSAQGGIAGGAIVDIPEIAGFKEMKPMEQFIAQVDLCEDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号142、細胞内メトリジアロンガ22ルシフェラーゼおよびNSDADRGKMPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKELGPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSALLKKWLPDRCASFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号144、細胞内メトリジアパシフィカv1、2および3ルシフェラーゼNTDSNRGKMPGKKLPLAVLIEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKKYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPDISGFKEMGPMEQFIAQVDRCTDCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQSEVHNIKGLAGDR配列番号146、細胞内メトリジアロンガ39ルシフェラーゼNNDVNRGKMPGKKLPLEVLIEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKQYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEAHNIKGLAGDR配列番号148、細胞内メトリジアロンガ7ルシフェラーゼETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号150ETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号152、細胞内メトリジアロンガ164M3およびv1ルシフェラーゼETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVERCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号154、細胞内メトリジアロンガ164v2ルシフェラーゼETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCTSCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号156、細胞内メトリジアロンガ16ルシフェラーゼETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号158、細胞内メトリジアロンガ45ルシフェラーゼETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCNTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号160、細胞内メトリジアロンガ52ルシフェラーゼETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDLCATCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPGRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号162、細胞内メトリジアロンガALルシフェラーゼEAEAERGKLPGKKMPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKKYIPGRCADYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCADCTTGCLKGLANVKCSDLLKKWLPGRCATFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号82、細胞内メトリジアロンガGS2ルシフェラーゼから選択されるアミノ酸配列、配列番号46、48、50、52、82、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160もしくは162のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列、あるいはgayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgycayacntaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号45gayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgycayacntaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngayaargaygarytn配列番号47gayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargarathgargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyy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athaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngarmgntgygcnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号153garacngaygcnaaymgnggnaaratgccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgyacnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号155garacngaygcnaaymgnggnaaratgccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggarccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcnwsntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号157garacngaygcnaaymgnggnaaratgccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggarccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcnwsntgyaayacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccngaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号159garacngaygcnaaymgnggnaaratgccnggnaaraarytnccnytngcngtnathatggaratggargcnaaygcnttyaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaargtntayathccnggnmgntgycaygaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggcnccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygcnacntgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngarytnytnaaraartggytnccnggnmgntgygcnwsnttygcngayaarathcaraargargtncayaayathaarggnatggcnggngaymgn配列番号161、もしくはgargcngargcngarmgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnathgaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsnaarathaartgyacngcnaaratgaaraartayathccnggnmgntgygcngaytayggnggngayaaraaracnggncargcnggnathgtnggngcnathgtngayathccngarathwsnggnttyaargaratggarccnatggarcarttyathgcncargtngaymgntgygcngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtnaartgywsngayytnytnaaraartggytnccnaaymgntgygcnwsnttygcngayaarathcarwsngargtngayaayathaarggnytngcnggngaymgn配列番号81、または45、47、49、51、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159もしくは161のいずれか1つの相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、配列番号45、47、49、51、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159もしくは161またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、あるいは配列番号45、47、49、51、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159もしくは161またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列から選択されるアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、上で広く記載する式IVで表されるアミノ酸配列を含み、非限定的な例は、配列番号84、86、88、90、92、94、96、98、100、102または104に示すアミノ酸配列、あるいは配列番号84、86、88、90、92、94、96、98、100、102または104のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101または103のいずれか1つに示すヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、式VIIIに従うポリペプチドは、ポリペプチドを細胞外の位置に分泌するためのシグナルペプチドを欠く。いくつかの実施形態では、式VIII中のX1は、Lまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、X18は、H以外である。いくつかの実施形態では、X18は、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択される。具体的な実施形態では、X18は、Aまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、部分配列B1C5X18X19は、式Vで表されるアミノ酸配列BCΩΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるからなる。具体的な実施形態では、X18は、Aまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、X19は、小分子アミノ酸残基から選択される。いくつかの実施形態では、部分配列B1C5X18X19は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTD、KCTD、RCATまたはRCASから選択される。いくつかの実施形態では、X37は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択される。いくつかの実施形態では、X38は、AもしくはEまたは改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、X39は、Dまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、部分配列X37C6X38X39は、RCADまたはRCEDから選択される。いくつかの実施形態では、X41は、塩基性アミノ酸残基から選択される。いくつかの実施形態では、Σは、SもしくはTまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、X42は、Dまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、部分配列X41C9ΣX42は、KCSDである。いくつかの実施形態では、B1C5X18X19、X37C6X38X39およびX41C9ΣX42から選択されるポリペプチドの少なくとも1つの部分配列は、式VIで表されるアミノ酸配列BCΩDから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるからなる。このタイプの説明的な例では、部分配列B1C5X18X19は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから選択される。説明的な例では、部分配列X37C6X38X39は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから選択される。説明的な例では、部分配列X41C9ΣX42は、配列KCSDからなる。いくつかの実施形態では、X43は、DまたはP以外であり、適切にはRもしくはKまたはその改変形態、より適切にはHまたはその改変形態、さらにより適切にはT、A、SもしくはNまたはその改変形態、好ましくはQまたはその改変形態、より好ましくはGまたはその改変形態、さらにより好ましくはEまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、B1C5X18X19、X37C6X38X39、X41C9ΣX42およびB2C10X44X45から選択される少なくとも1、2、3または4つ全ての部分配列は、上で定義する式Vで表されるアミノ酸配列からなる。このタイプの説明的な例では、式Vで表されるアミノ酸配列は、BCAD、BCAT、BCED、BCSD、BCTDおよびBCASから選択される。いくつかの実施形態では、X37C6およびX41C9の一方または両方は、式XXで表されるアミノ酸配列BCから選択されるからなる。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、B1C5、X37C6、X41C9およびB2C10から選択される少なくとも1、2、3または全ての部分配列は、式XXIで表されるアミノ酸配列BCΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるからなる部分配列内に存在する。これらの例では、BCΩは、適切にはBCAまたはBCEから選択される配列からなる。いくつかの実施形態では、B1C5X18、X37C6X38、X41C9ΣおよびB2C10X44から選択される少なくとも1、2、3または全ての部分配列は、式XXIIで表されるアミノ酸配列BCAから選択されるからなる。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、アミノ酸配列BCAは、BCADまたはBCATから選択される部分配列内に存在する。これらの例では、部分配列B1C5X18X19は、適切にはBCADまたはBCATで表される。適切には、部分配列B2C10X44は、BCATで表される。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、アミノ酸配列BCAは、部分配列GBCAT内に存在する。これらの例では、部分配列GBCATは、適切には部分配列GB1C5X18X19およびX43B2C10X44の一方または両方で表される。いくつかの実施形態では、部分配列X42は、DまたはP以外であり、適切にはRもしくはKまたはその改変形態、より適切にはHまたはその改変形態、さらにより適切にはT、A、SもしくはNまたはその改変形態、好ましくはQまたはその改変形態、より好ましくはGまたはその改変形態、さらにより好ましくはEまたはその改変形態から選択される。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、部分配列B2C10X44は、BCAで表されるか、または部分配列B2C10X44X45は、BCATで表される。いくつかの実施形態では、X36X37C6およびX43B2C10の一方または両方は、式XXIIIで表されるアミノ酸配列EBCから選択されるからなる。いくつかの実施形態では、X43B2C10は、式XXIVで表されるアミノ酸配列GBCから選択されるからなる。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、GB1CおよびX43B2C10の一方または両方は、式XXVで表される部分配列GBCΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択される内に存在する。適切には、GBCΩは、GBCAである。これらの実施形態のいくつかの説明的な例では、GB1CおよびX43B2C10の一方または両方は、式XXVIで表される部分配列GBCΩΩから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択される内に存在する。適切には、GBCΩΩは、GBCATである。いくつかの実施形態では、Θに従うアミノ酸配列を含むポリペプチドは、機能的分泌増強配列を含む参照ルシフェラーゼポリペプチドに比べて、増強されたルミネセンス、より強いフラッシュシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの安定性および酵素の働きについて上昇した最適温度範囲を含む増強された有効温度範囲からなる群から選択されるいずれか1または複数の活性を有する。関連する態様では、本発明は、上で広く記載する式VIIまたは式VIIに関連する実施形態のいずれか1つに従うポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる単離、合成、組換えまたは精製核酸分子を提供する。いくつかの実施形態では、核酸分子は、配列番号46、48、50、52、82、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160または162のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列、配列番号45、配列番号47、配列番号49、配列番号51、配列番号135、配列番号137、配列番号139、配列番号141、配列番号143、配列番号145、配列番号147、配列番号149、配列番号151、配列番号153、配列番号155、配列番号157、配列番号159、配列番号161もしくは配列番号81またはその相補鎖から選択されるヌクレオチド配列、配列番号45、47、49、51、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159もしくは161またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列、あるいは配列番号45、47、49、51、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159もしくは161またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、核酸分子は、シグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、その代表的な例は、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100または102のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列、配列番号83、配列番号85、配列番号87、配列番号89、配列番号91、配列番号93、配列番号95、配列番号97、配列番号99、配列番号101もしくは配列番号103またはその相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列、配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列から選択される。適切には、核酸分子は、分泌増強配列をコードするヌクレオチド配列を除外し、その代表的な例は、配列番号105、配列番号107、配列番号109、配列番号111、配列番号113、配列番号115、配列番号117、配列番号119、配列番号121、配列番号123、配列番号125、配列番号127、配列番号129、配列番号131のいずれか1つに示すヌクレオチド配列を含む。いくつかの実施形態では、上で広く記載する核酸分子によりコードされるポリペプチドは、機能的分泌増強配列を含む参照ルシフェラーゼポリペプチドに比べて、増強されたルミネセンス、より強いフラッシュシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの安定性および酵素の働きについて上昇した最適温度範囲を含む増強された有効温度範囲からなる群から選択されるいずれか1または複数の活性を有する。本発明者らは、保存システインを含むある特定の4残基モチーフの改変が、ルミネセンス、フラッシュシグナルの強さ、グローシグナルの強さ、グローシグナル安定性およびルシフェラーゼの働きの最適温度範囲の上昇を含む有効温度範囲から選択される、ルシフェラーゼ、特にカイアシルシフェラーゼの1または複数の光放射の特徴を著しく改良できることも見出した。したがって、まださらに別の態様では、本発明は、適切に単離、合成、組換えまたは精製された形であり、ルシフェラーゼ活性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になるポリペプチドであって、アミノ酸配列が、式Xで表されるアミノ酸配列X1PGKKX2PX3X4VX5X6EX7EANAX8X9AGC1X10RGC2LX11C3LSX12IKC4TX13X14MX15X16X17IPGB1C5X18X19YX20GDKX21X22X23QX24GIX25X26X27X28IVDX29PEIX30GFKX31X32X33PX34X35QFIAQVX36X37C6X38X39C7X40TGC8LKGLANVX41C9ΣX42LLKKWLPX43B2C10X44X45FAX46KIQX47X48X49X50X51IKGX52X53GDまたは塩基性アミノ酸残基から選択され、X2は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X3は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X4は、疎水性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X5は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X6は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X7は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X8は、塩基性アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X9は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X10は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X11は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X12は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X13は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X14は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X15は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X16は、任意のアミノ酸残基から選択され、B1は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X17は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X18は、塩基性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X19は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X20は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X21は、酸性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X22は、小分子アミノ酸残基から選択され、X23は、小分子アミノ酸残基から選択され、X24は、小分子アミノ酸残基から選択され、X25は、小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X26は、存在しないか、または小分子アミノ酸残基から選択され、X27は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X28は、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X29は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X30は、小分子アミノ酸残基から選択され、X31は、酸性アミノ酸残基から選択され、X32は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X33は、荷電アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X34は、疎水性アミノ酸残基から選択され、X35は、酸性アミノ酸残基から選択され、X36は、酸性アミノ酸残基から選択され、X37は、疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X38は、任意のアミノ酸から選択され、X39は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X40は、小分子アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、X41は、塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、Σは、小分子アミノ酸残基から選択され、X42は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X43は、任意のアミノ酸残基から選択され、B2は、塩基性アミノ酸残基から選択され、X44は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X45は、小分子アミノ酸残基から選択され、X46は、酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X47は、小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基から選択され、X48は、中性極性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、X49は、疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択され、X50は、荷電アミノ酸残基から選択され、X51は、任意のアミノ酸残基から選択され、X52は、小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基から選択され、X53は、小分子アミノ酸残基から選択され、但し、B1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42から選択される少なくとも1つの部分配列が、式XIで表されるアミノ酸配列BCΩDから選択され、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるからなる、あるいは式Xで表されるアミノ酸配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有し、B1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42から選択される少なくとも1つの部分配列を含むアミノ酸配列から選択されるポリペプチドを提供する。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、MGVKLIFAVVCVAAAQAATINENFEDIDLVAIGGSFALDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号166MGVKLIFAVVCVAAAQAATINENFEDIDLVAIGGSFALDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVPVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号168およびMGVKLIFAVVCVAVAQAATIQENFEDIDLVAIGGSFASDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLMEMEANAKRAGCHRGCLVCLSHIKCTAQMQKFIPGRCHSYAGDKDSAQGGIAGGAIVDIPEIAGFKEMKPMEQFIAQVDLCEDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号170MDIKVLFALICIALVQANPTENNDHINIVGIEGKFGITDLETDLFTIWETNRMISTDNEQANTDSNRGKMPGKKLPLAVLIEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKKYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPDISGFKEMGPMEQFIAQVDRCTDCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQSEVHNIKGLAGDR配列番号172から選択されるアミノ酸配列からなるもの以外である。いくつかの実施形態では、B1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42から選択される少なくとも2つの部分配列のそれぞれは、式XIで表されるアミノ酸配列からなる。他の実施形態では、B1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42から選択されるそれぞれの部分配列は、式XIで表されるアミノ酸配列からなる。いくつかの実施形態では、式XIのBは、RもしくはKまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、式XIのΩは、A、S、TもしくはEまたはその改変形態から選択される。具体的な実施形態では、X18は、Aまたはその改変形態である。具体的な実施形態では、X38は、A、T、DもしくはEまたはその改変形態から選択される。具体的な実施形態では、Σは、S、TもしくはAまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、式XIのBは、RもしくはKまたはその改変形態から選択され、式XIのΩは、A、S、TもしくはEまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、式Xで表される配列の上流に、式IXで表されるアミノ酸配列X54X55X56X57X58RGO1X59もしくは中性極性アミノ酸残基から選択され、ここで、X54は、X55が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X55は、存在しないか、または任意のアミノ酸残基から選択され、ここで、X55は、X56が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X56は、存在しないか、または酸性アミノ酸残基から選択され、ここで、X56は、X57が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X57は、存在しないか、または任意のアミノ酸残基から選択され、ここで、X57は、X58が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X58は、酸性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基から選択され、ここで、X58は、O1が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、O1は、存在しないか、または配列J1J2J3から選択され、J2は、塩基性アミノ酸残基から選択され、J3は、小分子アミノ酸残基から選択されるであり、ここで、O1は、X59が存在することを条件としていくつかの実施形態で存在し、X59は、塩基性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基から選択されるをさらに含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、式XIIで表されるアミノ酸配列Z1ΠZ2の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列から選択され、Z1は、存在しないか、または約1から約80までのアミノ酸残基を含むタンパク性部分、invivoでのタンパク質合成の開始のためのアミノ酸残基および保護部分の少なくとも1つから選択され、Z2は、存在しないか、または約1から約50までのアミノ酸残基を含むタンパク性部分であるを含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。適切には、Z1は、ポリペプチドを細胞外の位置に分泌するためのシグナルペプチドを含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、シグナルペプチドは、上で広く定義する式IVで表されるアミノ酸配列を含む。代表的なシグナルペプチドは、配列番号84、86、88、90、92、94、96、98、100、102または104から選択されるアミノ酸配列、配列番号84、86、88、90、92、94、96、98、100、102または104のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列、配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101または103のいずれか1つに示すヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、Z1は、分泌増強配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になり、その非限定的な例は、配列番号106、107、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130または132のいずれか1つに示すアミノ酸配列、あるいは配列番号106、107、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130または132のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有するアミノ酸配列、配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列、あるいは配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列から選択される。いくつかの実施形態では、式Xに従うポリペプチドは、MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCADYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号174MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCADYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGDKDEL配列番号176MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEIEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCADYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号178MGVKVLFALICIAVAEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKELEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCADYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPLEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号180MEAKPTENNEDFNIVAVASNFATTDLDADRGKLPGKKLPLEVLKEMEANARKAGCTRGCLICLSHIKCTPKMKKFIPGRCADYEGDKESAQGGIGEAIVDIPEIPGFKDLEPMEQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVQCSDLLKKWLPQRCATFASKIQGQVDKIKGAGGD配列番号182MGVKLIFAVLCVAAAQAATINENFEDIDVVAIGGSFALDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCADYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSALLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号184MGVKLIFAVVCVAAAQAATINENFEDIDLVAIGGSFALDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCADYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSDLLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号186MGVKLIFAVVCVAAAQAATINENFEDIDLVAIGGSFALDVDANRGGHGGHPGKKMPK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NVKCSDLLKKWLPGRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号480から選択されるアミノ酸配列、あるいは配列番号174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310312、314、316、318、320322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、34、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478または480のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有し、式XのB1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42に相当する少なくとも1つの部分配列を含むアミノ酸配列、あるいはatgggngtnaargtnytnttygcnytnathtgyathgcngtngcngargcnaarccnacngaraayaaygargayttyaayathgtngcngtngcnwsnaayttygcnacnacngayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgygcngaytaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号173atgggngtnaargtnytnttygcnytnathtgyathgcngtngcngargcnaarccnacngaraayaaygargayttyaayathgtngcngtngcnwsnaayttygcnacnacngayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgygcngaytaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngayaargaygarytn配列番号175atgggngtnaargtnytnttygcnytnathtgyathgcngtngcngargcnaarccnacngaraayaaygargayttyaayathgtngcngtngcnwsnaayttygcnacnacngayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargarathgargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgygcngaytaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号177atgggngtnaargtnytnttygcnytnathtgyathgcngtngcngargcnaarccnacngaraayaaygargayttyaayathgtngcngtngcnwsnaayttygcnacnacngayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargarytngargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgygcngaytaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnytngarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号179atggargcnaarccnacngaraayaaygargayttyaayathgtngcngtngcnwsnaayttygcnacnacngayytngaygcngaymgnggnaarytnccnggnaaraarytnccnytngargtnytnaargaratggargcnaaygcnmgnaargcnggntgyacnmgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnccnaaratgaaraarttyathccnggnmgntgygcngaytaygarggngayaargarwsngcncarggnggnathggngargcnathgtngayathccngarathccnggnttyaargayytngarccnatggarcarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncartgywsngayytnytnaaraartggytnccncarmgntgygcnacnttygcnwsnaarathcarggncargtngayaarathaarggngcnggnggngay配列番号181atgggngtnaarytnathttygcngtnytntgygtngcngcngcncargcngcnacnathaaygaraayttygargayathgaygtngtngcnathggnggnwsnttygcnytngaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggncayccnggnaaraaratgccnaargargtnytngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgygcngaytaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngcnytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号183atgggngtnaarytnathttygcngtngtntgygtngcngcngcncargcngcnacnathaaygaraayttygargayathgayytngtngcnathggnggnwsnttygcnytngaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggncayccnggnaaraaratgccnaargargtnytngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggnmgntgygcngaytaygarggngayaargaywsngcncarggnggnathggngargarathgtngayatgccngarathccnggnttyaargayaargarccnatggaycarttyathgcncargtngayytntgygtngaytgyacnacnggntgyytnaarggnytngcnaaygtncaytgywsngayytnytnaaraartggytnccnwsnmgntgyaaracnttygcnwsnaarathcarwsncargtngayacnathaarggnytngcnggngaymgn配列番号185atgggngtnaarytnathttygcngtngtntgygtngcngcngcncargcngcnacnathaaygaraayttygargayathgayytngtngcnathggnggnwsnttygcnytngaygtngaygcnaaymgnggnggncayggnggncayccnggnaaraaratgccnaargargtnccngtngaratggargcnaaygcnaarmgngcnggntgycaymgnggntgyytnathtgyytnwsncayathaartgyacnaaraaratgaaraarttyathccnggn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、619、621、623、625、627、629、631、633、635、637、639、641、643、645、647、649、651、653、655、657、659、661、663、665、667、669、671、673、675、677、679、681、683、685、687、689、691、693、695、697、699、701、703、705、707、709、711、713、715、717、719、721、723、725、727、729、731、733、735、737、739、741、743、745、747、749、751、753、755、757、759、761、763、765、767、769、781、783、785または787、またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列によりコードされ、式XのB1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42に相当する少なくとも1つの部分配列を含むアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、式XのX1は、Lまたはその改変形態である。いくつかの実施形態では、X43は、DまたはP以外であり、適切にはRもしくはKまたはその改変形態、より適切にはHまたはその改変形態、さらにより適切にはT、A、SもしくはNまたはその改変形態、好ましくはQまたはその改変形態、より好ましくはGまたはその改変形態、さらにより好ましくはEまたはその改変形態から選択される。いくつかの実施形態では、式Xに従うアミノ酸配列を含むポリペプチドは、ポリペプチドを細胞外の位置に分泌するためのシグナル配列および分泌増強配列のいずれか1または複数を場合によって含んでよい。いくつかの実施形態では、式Xに従うアミノ酸配列を含むポリペプチドは、式XIで表される1、2または3少ないアミノ酸配列を有する参照ルシフェラーゼポリペプチドと比較して、増強されたルミネセンス、より強いフラッシュシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの安定性および酵素の働きについて上昇した最適温度範囲を含む増強された有効温度範囲からなる群から選択されるいずれか1または複数の活性を有する。関連する態様では、本発明は、上で広く記載する式VIIIに従うポリペプチドのアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる単離、合成、組換えまたは精製核酸分子を提供する。いくつかの実施形態では、核酸分子は、配列番号174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310312、314、316、318、320322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、34、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480、482、484、486、488、490、492、494、496、498、500、502、504、506、508、510、512、514、516、518、520、522、524、526、528、530、532、534、536、538、540、542、544、546、548、550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570、572、574、576、578、580、582、584、586、588、590、592、594、596、598、600、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624、626、628、630、632、634、636、638、640、642、644、646、648、650、652、654、656、658、660、662、664、666、668、670、672、674、676、678、680、682、684、686、688、690、692、694、696、698、700、702、704、706、708、710、712、714、716、718、720、722、724、726、728、730、732、734、736、738、740、742、744、746、748、750、752、754、756、758、760、762、764、766、768、780、782、784、786または788のいずれか1つから選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列、配列番号173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、275、277、279、281、283、285、287、289、291、293、295、297、299、301、303、305、307、309、311、313、315、317、319、321、323、325、327、329、331、333、335、337、339、341、343、345、347、349、351、353、355、357、359、361、363、365、367、369、371、373、375、377、379、381、383、385、387、389、391、393、395、397、399、401、403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423、425、427、429、431、433、435、437、439、441、443、445、447、449、451、453、455、457、459、461、463、465、467、469、471、473、475、477、479、481、483、485、487、489、491、493、495、497、499、501、503、505、507、509、511、513、515、517、519、521、523、525、527、529、531、533、535、537、539、541、543、545、547、549、551、553555、557、559、561、563、565、567、569、571、573、575、577、579、581、583、585、587、589、591、593、595、597、599、601、603、605、607、609、611、613、615、617、619、621、623、625、627、629、631、633、635、637、639、641、643、645、647、649、651、653、655、657、659、661、663、665、667、669、671、673、675、677、679、681、683、685、687、689、691、693、695、697、699、701、703、705、707、709、711、713、715、717、719、721、723、725、727、729、731、733、735、737、739、741、743、745、747、749、751、753、755、757、759、761、763、765、767、769、781、783、785または787のいずれか1つから選択されるヌクレオチド配列、配列番号173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、275、277、279、281、283、285、287、289、291、293、295、297、299、301、303、305、307、309、311、313、315、317、319、321、323、325、327、329、331、333、335、337、339、341、343、345、347、349、351、353、355、357、359、361、363、365、367、369、371、373、375、377、379、381、383、385、387、389、391、393、395、397、399、401、403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423、425、427、429、431、433、435、437、439、441、443、445、447、449、451、453、455、457、459、461、463、465、467、469、471、473、475、477、479、481、483、485、487、489、491、493、495、497、499、501、503、505、507、509、511、513、515、517、519、521、523、525、527、529、531、533、535、537、539、541、543、545、547、549、551、553555、557、559、561、563、565、567、569、571、573、575、577、579、581、583、585、587、589、591、593、595、597、599、601、603、605、607、609、611、613、615、617、619、621、623、625、627、629、631、633、635、637、639、641、643、645、647、649、651、653、655、657、659、661、663、665、667、669、671、673、675、677、679、681、683、685、687、689、691、693、695、697、699、701、703、705、707、709、711、713、715、717、719、721、723、725、727、729、731、733、735、737、739、741、743、745、747、749、751、753、755、757、759、761、763、765、767、769、781、783、785もしくは787、またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列であって、ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列が、式XのB1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42に相当する少なくとも1つの部分配列を含むヌクレオチド配列、あるいは配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79もしくは81またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列であって、ヌクレオチド配列によりコードされるアミノ酸配列が、式XのB1C5X18X19、X37C6X38X39またはX41C9ΣX42に相当する少なくとも1つの部分配列を含むヌクレオチド配列からなる群から選択されるヌクレオチド配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。いくつかの実施形態では、上で広く記載する核酸分子によりコードされるポリペプチドは、式XIで表される1、2または3少ないアミノ酸配列を有する参照ルシフェラーゼポリペプチドと比較して、増強されたルミネセンス、より強いフラッシュシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの安定性および酵素の働きについて上昇した最適温度範囲を含む増強された有効温度範囲からなる群から選択されるいずれか1または複数の活性を有する。いくつかの実施形態では、核酸分子は、シグナルペプチドをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、その代表的な例は、配列番号84、86、88、90、92、94、96、98、100、102または104から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列、配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列、配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列、あるいは配列番号83、85、87、89、91、93、95、97、99、101もしくは103またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列から選択される。いくつかの実施形態では、核酸分子は、分泌増強配列をコードするヌクレオチド配列をさらに含み、その代表的な例は、配列番号106、107、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130または132のいずれか1つに示すアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列、あるいは配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示すヌクレオチド配列、配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも70の配列同一性を共有するヌクレオチド配列、あるいは配列番号105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129もしくは131またはその相補鎖のいずれか1つに示す配列と少なくとも低度、中度または高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするヌクレオチド配列から選択される。別の態様では、本発明は、適切には単離、合成、組換えまたは精製された形態であり、ルシフェラーゼ活性を有するアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になるポリペプチドであって、アミノ酸配列が、以下の最適温度範囲上昇アミノ酸85位または98位に相当する少なくとも1つの位置のLまたはその改変形態、およびBCモチーフを得るための、C5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流にある塩基性アミノ酸残基を含むかまたはそれから本質的になるカイアシルシフェラーゼアミノ酸配列に相当するポリペプチドを提供する。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、85位にてLまたはその改変形態を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、98位にてLまたはその改変形態を含む。適切には、ポリペプチドは、85位および98位にてLまたはその改変形態を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩΩモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩDモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてEBCモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてGBCモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてGBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC10のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9およびC10のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCAモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCAモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCAΩモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてXBCモチーフを含む。適切には、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。他の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。他の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸とで定義するモチーフとを含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、参照カイアシルシフェラーゼアミノ酸配列の全体または一部の欠失をさらに含み、ここで、アミノ酸配列は、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流、適切には残基約84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71の上流にまたがる。いくつかの実施形態では、カイアシアミノ酸配列は、式Iで定義するアミノ酸配列または式Iで表されるアミノ酸配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有する配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。本発明のさらに別の態様は、光放射の特徴が改良されたルシフェラーゼポリペプチドを調製する方法を提供する。これらの方法は、全般的に、参照ルシフェラーゼポリペプチド配列、適切にはカイアシルシフェラーゼポリペプチド配列から、i85位のアミノ酸残基のLまたはその改変形態での置換、ii参照ルシフェラーゼポリペプチドの、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流、適切には残基約84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失、iii式XIで表されるアミノ酸部分配列BCΩDから選択され、Cは、C5、C6およびC9から選択される保存システインまたはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、Dは、アスパラギン酸またはその改変形態であるを生成するための、参照ルシフェラーゼポリペプチドの少なくとも1つの保存システインに隣接する1または複数のアミノ酸残基の置換、iv配列XRCASで表されるアミノ酸部分配列を生成するための、参照ルシフェラーゼポリペプチドの保存システインC10に隣接する1または複数のアミノ酸残基の置換、v参照ルシフェラーゼポリペプチドのC5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインに隣接する1または複数のアミノ酸残基の置換であって、個別の保存システインでの置換が、式XXで表されるアミノ酸配列BCから選択され、Cは、C5、C6、C9およびC10から選択される保存システインもしくはその改変形態であるか、または具体的な実施形態では、C6およびC9から選択されるを生成し、ここで、個別の保存システインでの置換は、具体的な実施形態では、式XXIで表されるアミノ酸配列BCΩから選択され、Cは、C5、C6、C9およびC10から選択される保存システインもしくはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、式XXIで表されるアミノ酸配列は、適切にはBCAまたはBCEから選択され、ここで、個別の保存システインでの置換は、具体的な実施形態では、式Vで表されるアミノ酸配列BCΩΩから選択され、Cは、C5、C6、C9およびC10から選択される保存システインもしくはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、式Vで表されるアミノ酸配列は、例えばBCAD、BCAT、BCED、BCSD、BCTDおよびBCASから選択され、ここで、保存システインC5またはC6に隣接する置換は、例えばRCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから選択されるアミノ酸配列をもたらし、ここで、C9に隣接する置換は、例えばKCSDからなるアミノ酸配列をもたらし、ここで、C6およびC10から選択される一方または両方の保存システインに隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXIIIで表されるアミノ酸配列EBCから選択され、Cは、C6およびC9から選択される保存システインまたはその改変形態であるを生成し、ここで、保存システインC10に隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXIVで表されるアミノ酸配列GBCから選択され、Cは、保存システインC10またはその改変形態であるを生成し、ここで、C5およびC10から選択される一方または両方の保存システインに隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXVで表されるアミノ酸配列GBCΩから選択され、Cは、C5およびC10から選択される保存システインまたはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、GBCΩは、例えばGBCAで表され、ここで、C5およびC10から選択される一方または両方の保存システインに隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXVIで表されるアミノ酸配列GBCΩΩから選択され、Cは、C5およびC10から選択される保存システインまたはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、GBCΩΩは、例えばGBCATで表される、置換からなる群から選択される少なくとも1つの改変により区別されるアミノ酸配列を調製するステップを含む。有利な実施形態では、本明細書で定義するi~vのいずれか1つに従う改変は、ルシフェラーゼ機能の最適温度を含む最適温度範囲を上昇させ、本明細書において最適温度範囲上昇改変または最適温度上昇改変ともいう。適切には、方法は、参照ポリペプチドを改変するステップを含み、該改変は、上のi~vで定義する少なくとも1、2、3、4、5の改変を含む改変ルシフェラーゼの調製をもたらす。改変の説明的な組み合わせを、以下のTableAに示す。いくつかの実施形態では、カイアシアミノ酸配列は、改変の基礎として用い、適切には、式Iで定義するアミノ酸配列または式Iで表されるアミノ酸配列と少なくとも70の配列類似性または配列同一性を共有する配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる。具体的な実施形態では、少なくとも1つの改変は、85位または98位に相当する少なくとも1つの位置でのLまたはその改変形態、BCモチーフを得るための、C5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインのすぐ上流にある塩基性アミノ酸残基、ならびにシグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流、適切には残基約84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71の上流にまたがる参照カイアシルシフェラーゼアミノ酸配列の全体または一部の欠失からなる群から選択される。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、85位にてLまたはその改変形態を含む。いくつかの実施形態では、ポリペプチドは、98位にてLまたはその改変形態を含む。適切には、ポリペプチドは、85位および98位にてLまたはその改変形態を含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩΩモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩΩモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてBCΩDモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてBCΩDモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてEBCモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてEBCモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10に相当する少なくとも1つの位置にてGBCモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてGBCモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC10のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9およびC10のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6、C9およびC10のそれぞれに相当する位置にてGBCモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCAモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCAモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9に相当する少なくとも1つの位置にてBCAΩモチーフを含む。このタイプの代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5に相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6に相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC9に相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC6のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。さらに別の代表的な例では、ポリペプチドは、保存システインC5、C6およびC9のそれぞれに相当する位置にてBCAΩモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、保存システインC10に相当する位置にてXBCモチーフを含む。これらの実施形態のいくつかでは、ポリペプチドは、参照カイアシルシフェラーゼアミノ酸配列の全体または一部の欠失を含み、ここで、アミノ酸配列は、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流、適切には残基約84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71の上流にまたがる。適切には、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。他の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。他の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸とで定義するモチーフとを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸とで定義する欠失とを含む。他の実施形態では、ポリペプチドは、~のいずれか1つで定義するモチーフとで定義する欠失とを含む。さらに別の実施形態では、ポリペプチドは、~で定義する少なくとも1つのアミノ酸と~のいずれか1つで定義するモチーフとで定義する欠失とを含む。関連する態様では、本発明は、ルシフェラーゼ機能の最適温度の上昇を含む最適温度範囲が上昇した改変カイアシルシフェラーゼポリペプチドを調製する方法を提供する。これらの方法は、全般的に、参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドから、少なくとも1つのアミノ酸配列改変により区別されるアミノ酸配列を含むか、それからなるかまたはそれから本質的になるような改変カイアシルシフェラーゼポリペプチドを調製するステップであって、少なくとも1つのアミノ酸配列改変が、参照カイアシルシフェラーゼポリペプチドに対して、ルシフェラーゼ機能の最適温度範囲を上昇させることに基づいて選択されるステップを含む。適切には、少なくとも1つの有効温度範囲上昇改変は、下で定義する改変i~vからなる群から選択される。このタイプの説明的な例では、参照ポリペプチドは、本明細書で定義し、例えばTableAに示すi~xiに従う少なくとも1、2、3、4、5つの改変を含むように改変される。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの改変は、ルシフェラーゼ機能の最適温度を含む最適温度範囲を、少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30°C上昇させる。このタイプの説明的な例では、少なくとも1つの改変は、ルシフェラーゼ機能の最適温度範囲を、上昇させる。適切には、少なくとも1つの改変は、ルシフェラーゼ機能の最適温度を20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39または40°Cに上昇させる。具体的な実施形態では、少なくとも1つの改変は、37°Cでのルシフェラーゼ活性の増強をもたらす。別の具体的な実施形態では、少なくとも1つの改変は、室温でのルシフェラーゼ活性の増強をもたらす。いくつかの実施形態では、方法は、85位にLまたはその改変形態を含むように参照ポリペプチドを改変するステップを含む。適切には、方法は、調製されたポリペプチドの活性を決定するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、ポリペプチドの活性を、参照ルシフェラーゼポリペプチドの活性と比較するステップをさらに含む。非限定的な参照ルシフェラーゼポリペプチド配列は、配列番号2配列番号4配列番号6配列番号8配列番号10配列番号166配列番号168配列番号170配列番号172MGVKLIFAVLCVAAAQAATINENFEDIDVVAIGGSFALDVDANRGGHGGHPGKKMPKEVLVEMEANAKRAGCHRGCLICLSHIKCTKKMKKFIPGRCHSYEGDKDSAQGGIGEEIVDMPEIPGFKDKEPMDQFIAQVDLCVDCTTGCLKGLANVHCSALLKKWLPSRCKTFASKIQSQVDTIKGLAGDR配列番号790の全長配列MMEIQVLFALICFALVQANPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLANSDADRGKMPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKELGPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSALLKKWLPDRCASFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号792の全長配列MMEIKVLFALICFALVQANPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLANSDADRGKMPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKELGPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSALLKKWLPDRCASFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号794の全長配列MMEVKVVFALICFALVQANPTENKDDIDIVGVEGKFGTTDLETDLFTIVEDMNVISRDTNLANSDADRGKMPGKKLPLEVLIEMEANARKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKELGPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSALLKKWLPDRCASFADKIQSEVDNIKGLAGDR配列番号796の全長配列MDIKFIFALVCIALVQANPTVNNDVNRGKMPGKKLPLEVLIEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKQYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDLCADCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEAHNIKGLAGDR配列番号798の全長配列MKTDIADTDRASNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号800の全長配列MDIKVVFTLVFSALVQAQKTDIADTDRASNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号802の全長配列MDIKVVFTLVFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVMIKADIADTDRASNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号804の全長配列MDIKVVFTLVFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVMIKADIADTDRASNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVERCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号806の全長配列MDMKVIFALIFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKSDIADTDRVSNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDRCTSCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号808の全長配列MDIKVVFALVFSALVQAKSTEFDPNIDIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARSFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号810の全長配列MDIKVVFALVFSALVQAKSTEFDPNIDVVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMEVIKTDIADTDRARNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMEPMEQFIAQVDRCASCNTGCLKGLANVKCSELLKKWLPDRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号812の全長配列およびMDMRVIFALVFSSLVQAKSTEFDPNINIVGLEGKFGITNLETDLFTIWETMDVIKSDITDTDRVSNFVATETDANRGKMPGKKLPLAVIMEMEANAFKAGCTRGCLICLSKIKCTAKMKVYIPGRCHDYGGDKKTGQAGIVGAIVDIPEISGFKEMAPMEQFIAQVDLCATCTTGCLKGLANVKCSELLKKWLPGRCASFADKIQKEVHNIKGMAGDR配列番号814の全長配列から選択できる。関連する態様では、本発明は、を提供する。本発明の別の関連する態様は、調節配列に作動可能につながった、上で広く記載する核酸分子を含む構築物を提供する。まだ別の態様では、本発明は、上で広く記載する構築物を含有する宿主細胞を提供する。さらに別の態様では、本発明は、細胞と会合したレポーター酵素の活性を評価する方法であって、レポーター酵素が、光放射の特徴が改良されている上で広く記載するポリペプチドを含むか、それからなるかまたはそれから本質的になる方法を提供する。これらの方法は、全般的に、細胞を、セレンテラジンまたはその類似体もしくは誘導体と接触させるステップと、セレンテラジンまたはその類似体もしくは誘導体から生じるシグナルを検出して、レポーター酵素の活性を評価するステップとを含む。いくつかの実施形態では、検出は、ルシフェラーゼ機能の上昇した最適温度範囲を含む改良された有効温度範囲内で行われる。いくつかの実施形態では、細胞は、上で広く記載する核酸分子を含有する。まだ別の態様では、本発明は、上で広く記載するポリペプチドまたは上で広く記載する核酸分子または上で広く記載する構築物または上で広く記載する細胞を含む容器を含むキットを提供する。いくつかの実施形態では、キットは、適切に凍結乾燥されたルシフェリンを含む容器をさらに含む。1定義別途定義しない限り、本明細書で用いる全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者により通常理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載するものと類似または等価ないずれの方法および材料も本発明を実施または試験するために用いることができるが、好ましい方法および材料は、記載される。本発明の目的のために、以下の用語を以下で定義する。冠詞aおよびanは、冠詞の文法上の目的語の1つまたは1つより多くのことをいうために用いられる。例えば、エレメントは、1つのエレメントまたは1つより多いエレメントを意味する。約により、参照分量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、位置または長さに対して15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2または1ほど変動する分量、レベル、値、数、頻度、パーセンテージ、寸法、サイズ、量、重量、位置または長さを意味する。参照もしくは全長ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列の断片に対して用いられる用語生物活性断片は、参照配列の活性の少なくとも約01、05、1、2、5、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99を有する断片のことをいう。本発明の範囲内には、長さが少なくとも約40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200残基または長さが120、150、180、210、240、270、300、330、360、390、420、450、480、510、540、570、600ヌクレオチドの生物活性断片を含み、該断片は、参照ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの活性を含むかまたはコードする。代表的な生物活性断片は、全般的に、相互作用、例えば分子内または分子間相互作用に参加する。例えば、本発明によるルシフェラーゼポリペプチドの生物活性部分は、本発明のルシフェラーゼポリペプチドのアミノ酸配列と十分な類似性もしくは同一性を有するかまたはそれに由来するアミノ酸配列を含むポリペプチドを含み、ルミネセンス、フラッシュシグナル、グローシグナル、グローシグナルの安定性および酵素の最適温度範囲の上昇を含む有効温度範囲の増強から選択される少なくとも1つの活性を含む。本明細書で用いる場合、用語シス作用配列もしくはシス調節領域または類似の用語は、発現可能な遺伝子配列に由来する任意の配列のヌクレオチドであって、遺伝子配列の発現が、少なくとも部分的に、ヌクレオチドの配列により調節されるヌクレオチドを意味すると理解される。当業者は、シス調節領域が、任意の構造的遺伝子配列の発現のレベルおよびまたは細胞型特異性およびまたは発達特異性を活性化し、発現停止させ、増強し、抑制し、そうでなければ変更することができることを認識している。本明細書で用いる場合、キメラ構築物は、異種核酸エレメントを有するポリヌクレオチドのことをいう。キメラ構築物は、対象の配列または遺伝子の発現を駆動できるアセンブリのことをいう発現カセットまたは発現構築物を含む。発現カセットは、全般的に、本発明の合成ポリヌクレオチドに作動可能に連結したプロモーターのような制御エレメントを含み、ポリアデニル化配列もしばしば含む。本発明のある特定の実施形態のうちでは、キメラ構築物は、ベクター内に含まれてよい。キメラ構築物の成分に加えて、ベクターは、1または複数の選択マーカー、ベクターが1本鎖DNAとして存在することを可能にするシグナル、少なくとも1つのマルチクローニングサイトおよび哺乳動物の複製起点を含んでよい。コード配列により、遺伝子のポリペプチド生成物のコードに貢献する任意の核酸配列を意味する。これとは対照的に、用語非コード配列は、遺伝子のポリペプチド生成物のコードに貢献しない任意の核酸配列のことをいう。用語相補的および相補性は、塩基対形成の規則により関連するポリヌクレオチドのことをいう。例えば、配列AGTは、配列TCAと相補的である。相補性は、いくつかの核酸塩基だけが塩基対形成の規則に従ってマッチする部分的であってよい。または核酸間の完全または全体的相補性が存在し得る。核酸の鎖の間の相補性の程度は、核酸の鎖の間のハイブリダイゼーションの効率および強度に著しく影響する。本明細書を通して、文脈がそうでないことを要さない限り、語句含む、含むおよび含みは、述べられたステップもしくは要素またはステップもしくは要素の群を含むが、いずれのその他のステップもしくは要素またはステップもしくは要素の群を排除しないことを意味すると理解される。つまり、用語含みなどを用いることは、列挙される要素が必要であるかまたは義務付けられるが、その他の要素は任意選択であり、存在してもしなくてもよいことを示す。からなるにより、句からなるの後に続くものを含み、それに限定されることを意味する。よって、句からなるは、列挙される要素が必要であるかまたは義務付けられ、その他の要素は存在しないことを示す。から本質的になるにより、この句の後に列挙されるいずれの要素も含み、列挙される要素について本開示で特定される活性または作用に干渉しないかまたは貢献しないその他の要素に限定されることを意味する。よって、句から本質的になるは、列挙される要素が必要であるかまたは義務付けられるが、その他の要素は、それらが列挙される要素の活性または作用に影響するかしないかに応じて任意選択であり、存在してもしなくてもよいことを示す。に相当するまたはに相当しにより、参照アミノ酸配列に対して実質的な配列類似性または同一性を示すアミノ酸配列を意味する。一般的に、参照アミノ酸配列に相当するアミノ酸配列は、参照アミノ酸配列の少なくとも一部分に対して少なくとも約50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99または100さえまでの配列類似性または同一性を示す。遺伝子により、染色体上の特定の遺伝子座を占め、転写およびもしくは翻訳調節配列ならびにまたはコード領域ならびにまたは非翻訳配列からなる遺伝の単位を意味する。用語宿主細胞は、本発明の任意の組換え構築物または単離ポリヌクレオチドのレシピエントになり得るかまたはレシピエントになった個別の細胞または細胞培養物を含む。宿主細胞は、単一宿主細胞の子孫を含み、この子孫は、自然、偶発的または意図的な変異およびまたは変化により元の親細胞と完全に同一である必要はない。宿主細胞は、invivoまたはinvitroにて本発明の組換え構築物またはポリヌクレオチドをトランスフェクトされたかまたはそれに感染した細胞を含む。本発明の組換え構築物を含む宿主細胞は、組換え宿主細胞である。ハイブリダイゼーションは、本明細書において、相補的ヌクレオチド配列の対形成によりDNADNAハイブリッドまたはDNARNAハイブリッドが形成されることを示す。相補的塩基配列は、塩基対形成の規則により関連する配列である。DNAでは、AはTと対形成し、CはGと対形成する。RNAでは、UはAと対形成し、CはGと対形成する。これに関して、用語マッチおよびミスマッチは、本明細書で用いる場合、相補的核酸鎖における対になったヌクレオチドのハイブリダイゼーション能力のことをいう。マッチしたヌクレオチドは、上記の慣習的なATおよびGC塩基対のように効率的にハイブリダイズする。ミスマッチは、効率的にハイブリダイズしないヌクレオチドの他の組み合わせである。単離により、物質の天然の状態において通常随伴している成分を実質的または本質的に含まない物質を意味する。例えば、単離ポリヌクレオチドは、本明細書で用いる場合、自然に存在する状態において該ポリヌクレオチドを挟む配列から精製されたポリヌクレオチド、例えば断片に通常隣接している配列から除去したDNA断片のことをいう。代わりに、単離ペプチドまたは単離ポリペプチドなどは、本明細書で用いる場合、その自然の細胞環境からおよび細胞の他の成分との会合からのポリペプチド分子のinvitro単離およびまたは精製のことをいい、すなわち、それがinvivo物質と会合していないことをいう。同様に、単離または精製タンパク性分子は、細胞性物質またはタンパク性分子が由来する細胞もしくは組織源からの他の混入分子を実質的に含まないか、あるいは化学的に合成された場合は、化学的前駆体またはその他の化学物質を実質的に含まない。実質的に含まないは、本発明によるルシフェラーゼポリペプチドの調製物が、少なくとも10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、91、92、93、94、95、96、97、98または99純粋であることを意味する。好ましい実施形態では、ルシフェラーゼポリペプチドの調製物は、約30、25、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2もしくは1未満の非ルシフェラーゼポリペプチドまたは化学的前駆体もしくは非ルシフェラーゼ化学物質を有する。ルシフェラーゼポリペプチドが組換え生成される場合、これは、培養培地を実質的に含まないことも望ましく、すなわち培養培地は、ルシフェラーゼ調製物の容量の約20、15、10、5、4、3、2、1未満である。本発明は、乾燥重量で少なくとも001、01、10および10ミリグラムの単離または精製調製物を含む。用語ルミネセンスは、適当な条件下、例えばセレンテラジンのような適切な基質の存在下でのルシフェラーゼポリペプチドの光出力のことをいう。光出力は、ルミネセンス反応の開始の際の光出力の即時またはほぼ即時の尺度として測定できる。様々な実施形態でのルミネセンス反応は、例えば原核または真核発現系の細胞からの溶解物を含有する溶液中で行われ、別の実施形態では、発現は、invitro系で生じるか、またはルシフェラーゼタンパク質は、細胞外培地に分泌され、後者の場合、溶解物を生成する必要がない。いくつかの実施形態では、反応は、適当な物質を、ルシフェラーゼタンパク質を含有する反応チャンバに注入することにより開始される。反応チャンバは、例えばルミノメータまたは光電子倍増管を用いる、光出力を測定できる読み取り装置の中にあってよい。光出力またはルミネセンスは、経時的に、例えば同じ反応チャンバ中で数分、数時間などにわたって測定してもよい。光出力またはルミネセンスは、経時的な平均値、シグナルの減衰の半減期、経時的なシグナルの総計またはピーク出力として報告してよい。ルミネセンスの増強は、比較により得られた測定との適切な比較により決定される、光出力またはルミネセンスの増加を含む。本明細書で開示する場合、カイアシルシフェラーゼ配列に対する1または複数の適切なアミノ酸改変は、ルミネセンスが増強された改変ルシフェラーゼポリペプチドをもたらす。野生型またはその他の親のカイアシルシフェラーゼヌクレオチド配列からのヌクレオチド配列の変化は、アミノ酸置換を導くことおよびまたはタンパク質発現を増強することによりルミネセンスの増強に貢献し得る。シグナル安定性の増強は、例えば時間経過におけるシグナルの減衰の半減期により測定されるようなルシフェラーゼからのシグナルがルミネセンスを示し続ける長さの増加を含む。ルシフェラーゼの働きについての有効温度範囲の増強は、適切なシグナル強度を維持しながら、ルミネセンスアッセイを行うことができる温度範囲がより広いこと、すなわち、シグナル強度の温度依存的喪失が実質的にないことを含む。例えば、ルシフェラーゼは、より広い範囲の温度にわたって温度変動に応答する活性の変化が最小限または微弱である。有効温度範囲の増強は、アッセイを意図する温度またはほぼその温度、または試料およびまたはアッセイ試薬中の必須反応成分の分解を最小限にするために冷蔵庫または低温室で行われるイムノアッセイのようなアッセイについて4°Cもしくは約4°Cにて行うことができるようにルシフェラーゼの温度範囲を改変することもその範囲に含む。このタイプの有利な実施形態では、ルシフェラーゼの温度範囲は、改変前のその温度範囲または対照もしくは参照ルシフェラーゼと比較して、同じ反応条件下で測定した場合に、上昇する。精密な最適温度は、反応溶液のような反応条件により変動することがあるが、ルシフェラーゼの温度範囲の上昇は、本明細書に記載するような所定の緩衝液条件下で測定した場合に、当業者にすぐに明らかである。用語最適温度範囲は、本明細書で用いる場合、ルシフェラーゼが、その最適温度でのシグナル強度の少なくとも80のシグナル強度を示す温度の範囲のことをいう。最適温度範囲の上昇は、参照ルシフェラーゼの最適温度範囲の上限温度と比較してより高い上限温度を含む温度範囲を意味する。用語5非コード領域は、本明細書においてその最も広い意味で用いられ、遺伝子のポリペプチド生成物を含むアミノ酸残基をコードする配列以外の、発現可能遺伝子の上流領域に由来する全てのヌクレオチド配列を含み、5非コード領域は、少なくとも部分的に、遺伝子の発現を授けるか、または活性化するか、またはそうでなければ容易にする。用語作動可能につながったまたは作動可能に連結したは、本明細書で用いる場合、構造遺伝子を、それらに限定されないがプロモーターを含む調節エレメントの調節性制御の元に置くことを意味する。異種プロモーター構造遺伝子の組み合わせの構築において、遺伝子配列またはプロモーターを、遺伝子配列またはプロモーターと自然の環境においてそれが制御する遺伝子、すなわち、遺伝子配列またはプロモーターが由来する遺伝子との間の距離とほぼ同じ距離だけ遺伝子転写開始部位から離れた位置に置くことが好ましい。当該技術分野において知られるように、この距離におけるいくらかの変動は、機能を喪失することなく適応できる。同様に、その制御下に置かれる異種遺伝子に対する調節配列エレメントの好ましい配置は、その自然の環境、すなわちそれが由来する遺伝子におけるエレメントの配置により定義される。用語オリゴヌクレオチドは、本明細書で用いる場合、ホスホジエステル結合を介して連結される多重のヌクレオチド残基で構成されるポリマーのことをいう。よって、用語オリゴヌクレオチドは、ヌクレオチド残基およびそれらの間の連結が自然に存在するヌクレオチドポリマーのことを典型的にいうが、この用語は、それらに限定されないが、ペプチド核酸、ホスホロアミデート、ホスホロチオエート、メチルホスホネート、2Oメチルリボ核酸などを含む様々な類似体もその範囲内に含むことが理解される。分子の正確なサイズは、具体的な用途に応じて変動できる。オリゴヌクレオチドは、典型的には長さが比較的短く、一般的に、約10から30までのヌクレオチド残基であるが、この用語は、任意の長さの分子のことをいうことができ、とはいえ用語ポリヌクレオチドまたは核酸は典型的には大きいオリゴヌクレオチドについて用いられる。用語ポリヌクレオチドまたは核酸は、本明細書で用いる場合、mRNA、RNA、cRNA、cDNAまたはDNAを示す。この用語は、典型的に、リボヌクレオチドもしくはデオキシヌクレオチドまたはいずれかのタイプのヌクレオチドの改変形態の、少なくとも10塩基の長さのヌクレオチドのポリマー形態のことをいう。この用語は、DNAの1本鎖および2本鎖の形態を含む。用語ポリヌクレオチドバリアントおよびバリアントなどは、参照ポリヌクレオチド配列と実質的な配列同一性を示すポリヌクレオチド、または以下で定義するストリンジェント条件下で参照配列とハイブリダイズするポリヌクレオチドのことをいう。これらの用語は、参照ポリヌクレオチドから、少なくとも1つのヌクレオチドの付加、欠失または置換により区別されるポリヌクレオチドも包含する。したがって、用語ポリヌクレオチドバリアントおよびバリアントは、1つもしくは複数のヌクレオチドが付加または欠失されたかあるいは異なるヌクレオチドに置き換えられたポリヌクレオチドを含む。これに関して、変異、付加、欠失および置換を含むある特定の変更を参照ポリヌクレオチドに対して行って、それにより変更されたポリヌクレオチドが参照ポリヌクレオチドの生物学的機能または活性を保持できることが当技術分野においてよく理解されている。用語ポリヌクレオチドバリアントおよびバリアントは、自然に存在する対立遺伝子バリアントも含む。ポリペプチド、ペプチド、タンパク質およびタンパク性分子は、アミノ酸残基のポリマーを含むかまたはそれからなる分子ならびにそのバリアントおよび合成類似体のことをいうために本明細書において交換可能に用いられる。よって、これらの用語は、1または複数のアミノ酸残基が、対応する自然に存在するアミノ酸の化学的類似体のような合成の自然に存在しないアミノ酸であるアミノ酸ポリマー、ならびに自然に存在するアミノ酸ポリマーの両方に用いられる。この用語は、本発明のルシフェラーゼポリペプチドの異なる部分または部分を含む2つ以上の相補性または相互作用性ポリペプチドであって、個別の相補性ポリペプチドが一緒に、異なる部分または部分の活性を再構築して、機能的ルシフェラーゼポリペプチドを形成するものもその範囲内に含む。このような相補性ポリペプチドは、当業者に公知であるタンパク質相補性アッセイにおいて日常的に用いられる。用語ペプチドバリアントおよびポリペプチドバリアントなどは、参照ポリペプチドから、少なくとも1つのアミノ酸残基の付加、欠失または置換により区別されるポリペプチドのことをいう。ある特定の実施形態では、ポリペプチドバリアントは、参照ポリペプチドから、保存的または非保存的であり得る1または複数の置換により区別される。ある特定の実施形態では、ポリペプチドバリアントは、保存的置換を含み、これに関して、あるアミノ酸を、広く同様の特性を有する別のアミノ酸に、ポリペプチドの活性の性質を変化させることなく変化できることが当技術分野においてよく理解されている。ペプチドおよびポリペプチドバリアントは、1つもしくは複数のアミノ酸が付加または欠失されたかあるいは異なるアミノ酸残基に置き換えられたポリペプチドも包含する。プライマーにより、DNAの鎖と対形成させた場合に、適切な重合試薬の存在下でプライマー伸長生成物の合成を開始できるオリゴヌクレオチドを意味する。プライマーは、増幅の最大限の効率のために1本鎖であることが好ましいが、代わりに2本鎖であることもできる。プライマーは、重合試薬の存在下で伸長生成物の合成を刺激するために十分長くなければならない。プライマーの長さは、用途、採用する温度、鋳型反応条件、その他の試薬およびプライマーの供給源を含む多くの因子に依存する。例えば、標的配列の複雑さに応じて、オリゴヌクレオチドプライマーは、15~35またはそれより多いヌクレオチド残基を典型的に含むが、より少ないヌクレオチド残基を含有することもできる。プライマーは、約200ヌクレオチド残基から数キロ塩基以上までのような大きいポリヌクレオチドであり得る。プライマーは、それがハイブリダイズするように設計された鋳型上の配列に実質的に相補的になり、合成の開始のための部位として働くように選択できる。実質的に相補的により、プライマーが、標的ポリヌクレオチドとハイブリダイズするために十分に相補的であることを意味する。好ましくは、プライマーは、それがハイブリダイズするように設計された鋳型とのミスマッチを含有しないが、このことは必須でない。例えば、非相補的ヌクレオチド残基をプライマーの5端に結合させ、プライマー配列の残りは鋳型に相補的であるようにすることができる。代わりに、非相補的ヌクレオチド残基またはひと続きの非相補ヌクレオチド残基は、プライマー中に散在させることができ、但し、プライマー配列は鋳型の配列と十分な相補性を有してそれとハイブリダイズし、それによりプライマーの伸長生成物の合成のための鋳型を形成する。プローブは、別の分子の特定の配列もしくは部分配列またはその他の部分と結合する分子のことをいう。そうでないと示さない限り、用語プローブは、典型的に、相補的塩基対形成により標的ヌクレオチドとしばしばよばれる別のポリヌクレオチドと結合するポリヌクレオチドプローブのことをいう。プローブは、プローブとの完全配列相補性を欠く標的ポリヌクレオチドと、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに依存して結合できる。プローブは、直接的または間接的に標識できる。用語組換えポリヌクレオチドは、本明細書で用いる場合、核酸を自然では通常見出されない形態に操作することによりinvitroで形成されたポリヌクレオチドのことをいう。例えば、組換えポリヌクレオチドは、発現ベクターの形態であってよい。一般的に、このような発現ベクターは、ヌクレオチド配列に作動可能に連結した転写および翻訳調節核酸を含む。組換えポリペプチドにより、組換え技術を用いて、すなわち組換えポリヌクレオチドの発現により作製されるポリペプチドを意味する。調節エレメントまたは調節配列により、特定の宿主細胞において作動可能に連結したコード配列の発現のために必要な核酸配列を意味する。例えば原核細胞に適切な調節配列は、プロモーターならびに場合によってオペレータ配列およびリボソーム結合部位のようなシス作用配列を含む。真核細胞に適切な制御配列は、プロモーター、ポリアデニル化シグナル、転写エンハンサー、翻訳エンハンサー、mRNA安定性を調整するリーダーまたはトレイリング配列、および転写されたポリヌクレオチドによりコードされる生成物を細胞内の細胞内区画または細胞外環境に向けるターゲティング配列を含む。用語配列同一性は、本明細書で用いる場合、ヌクレオチド毎のベースまたはアミノ酸毎のベースで比較ウィンドウにわたって配列が同一である度合いのことをいう。よって、配列同一性のパーセンテージは、2つの最適にアラインメントした配列を比較ウィンドウにわたって比較し、両方の配列中の同一核酸塩基または同一アミノ酸残基がある位置の数を決定してマッチした位置の数を得て、マッチした位置の数を、比較ウィンドウ中の位置の総数で除し、その解に100を乗じて配列同一性のパーセンテージを得ることにより算出される。本発明は、本発明の方法および系において全長ルシフェラーゼポリペプチドおよびそれらの生物活性断片を用いることを企図する。典型的に、全長ルシフェラーゼポリペプチドの生物活性断片は、相互作用、例えば分子内または分子間相互作用に参加し得る。分子間相互作用は、特異的結合相互作用または酵素相互作用であり得る。全長ルシフェラーゼポリペプチドの生物活性断片は、全長ルシフェラーゼポリペプチドのアミノ酸配列と十分に類似するかまたはそれに由来するアミノ酸配列を含むペプチドを含む。典型的に、生物活性断片は、ルミネセンス、フラッシュシグナル、グローシグナル、グローシグナルの安定性およびフラッシュシグナルまたはグローシグナルの最適温度範囲の上昇を含む有効温度範囲から選択される少なくとも1つの活性を有するドメインまたはモチーフを含む。全長ルシフェラーゼポリペプチドの生物活性断片は、例えば長さが40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200以上のアミノ酸残基のポリペプチドであり得る。適切には、生物活性断片は、それが由来する全長ポリペプチドの活性の約1、10、25、50以上を有する。類似性は、同一であるかまたは下記のTables2および3で定義する保存的置換を構成するアミノ酸のパーセンテージ数のことをいう。類似性は、GAPのような配列比較プログラムを用いて決定できる。このようにして、本明細書に示すものと類似のまたは実質的に長さが異なる配列を、アラインメント中にギャップを挿入することにより比較でき、このようなギャップは、例えばGAPにより使用される比較アルゴリズムにより決定される。2つ以上のポリヌクレオチドまたはポリペプチド間の配列の関係について記載するために用いる用語は、参照配列、比較ウィンドウ、配列同一性、配列同一性のパーセンテージおよび実質的同一性を含む。参照配列は、少なくとも12、頻繁に15~18およびしばしば少なくとも25のモノマー単位の長さである。2つのポリヌクレオチドはそれぞれ2つのポリヌクレオチド間で類似の配列、および2つのポリヌクレオチド間で異なる配列を含み得るので、2つのポリヌクレオチド間の配列比較は、2つのポリヌクレオチドの配列を比較ウィンドウにわたって比較して、配列類似性の局所的領域を同定して比較することにより典型的に行われる。比較ウィンドウは、少なくとも6の連続する位置、通常約50~約100、より通常には約100~約150の概念的区域のことをいい、この中で、配列を、2つの配列を最適にアラインメントした後に同数の連続する位置の参照配列と比較する。比較ウィンドウは、2つの配列の最適アラインメントについて参照配列と比較して約20以下の付加または欠失を含み得る。比較ウィンドウをアラインメントするための配列の最適アラインメントは、アルゴリズムのコンピュータによる実行または検査および選択された種々の方法のいずれかにより得られる最良アラインメントにより行うことができる。例えばAltschulら、1997、NuclAcidsRes253389頁に開示されるようなBLASTファミリーのプログラムを参照してもよい。配列解析の詳細な議論は、Ausubelら、CurrentProtocolsinMolecularBiology、JohnWileySonsInc、1994~1998、第15章のユニット193において見出すことができる。ストリンジェンシーは、本明細書で用いる場合、ハイブリダイゼーションおよび洗浄手順中の温度およびイオン強度条件ならびにある有機溶媒の存在または非存在のことをいう。ストリンジェンシーが高いほど、固定化された標的ヌクレオチド配列と、洗浄の後に標的とハイブリダイズしたままである標識プローブポリヌクレオチド配列との間の相補性の程度がより高い。用語高度のストリンジェンシーは、相補性塩基の頻度が高いヌクレオチド配列だけがハイブリダイズする温度およびイオン条件のことをいう。要求されるストリンジェンシーは、ヌクレオチド配列依存性であり、ハイブリダイゼーション中に存在する様々な成分に依存する。一般的に、ストリンジェント条件は、規定されたイオン強度およびpHでの具体的な配列についての熱融解温度より約10~20°C低くなるように選択される。Tmは、標的配列の50が相補的プローブとハイブリダイズする温度である。用語同義コドンは、本明細書で用いる場合、別のコドンとは異なるヌクレオチド配列を有するが、その別のコドンと同じアミノ酸をコードするコドンのことをいう。ベクターにより、例えばプラスミド、バクテリオファージ、酵母またはウイルスに由来し、その中にポリヌクレオチドを挿入またはクローニングできるポリヌクレオチド分子、適切にはDNA分子を意味する。ベクターは、1または複数のユニーク制限部位を含有してよく、標的細胞もしくは組織または前駆細胞もしくはその組織を含む規定された宿主細胞中で自己複製できるか、あるいはクローニングされた配列が再生されるように、規定された宿主のゲノム内に組み込み可能である。したがって、ベクターは、その複製が染色体複製から独立している自己複製ベクター、すなわち染色体外の実体として存在するベクター、例えば線状または閉鎖環状プラスミド、染色体外エレメント、ミニ染色体、または人工染色体であり得る。ベクターは、自己複製を確実にするための任意の手段を含有できる。代わりに、ベクターは、宿主細胞に導入された場合に、ゲノムに組み込まれ、それが組み込まれた染色体と一緒に複製されるものであり得る。ベクター系は、宿主細胞のゲノムに導入される全DNAを一緒に含有する単一のベクターもしくはプラスミド、2つ以上のベクターもしくはプラスミドまたはトランスポゾンを含み得る。ベクターの選択は、ベクターを導入する宿主細胞とベクターとの適合性に典型的に依存する。本発明の場合、ベクターは、好ましくは、ウイルスまたはウイルス由来ベクターであり、これは、動物、好ましくは哺乳動物細胞において作動可能に機能的である。このようなベクターは、ポックスウイルス、アデノウイルスまたは酵母から導くことができる。ベクターは、適切な形質転換体の選択のために用いることができる抗生物質耐性遺伝子のような選択マーカーも含むことができる。このような耐性遺伝子の例は、当業者に知られており、抗生物質カナマイシンおよびG418に対する耐性を授けるnptII遺伝子、ならびに抗生物質ハイグロマイシンBに対する耐性を授けるhph遺伝子を含む。用語野生型および自然に存在するは、自然に存在する供給源から単離した場合に、遺伝子または遺伝子生成物の特徴を有する遺伝子または遺伝子生成物のことをいうために交換可能に用いられる。野生型遺伝子または遺伝子生成物は、集団中で最も頻繁に観察され、よって遺伝子の通常または野生型の形態を任意に設計するものである。2略語以下の略語を、本出願を通して用いる。ntヌクレオチドntsヌクレオチドaaアミノ酸kbキロベースまたはキロ塩基対kDaキロダルトンd日h時間s秒wt野生型3改変ルシフェラーゼ本発明は、カイアシルシフェラーゼファミリー内のルシフェラーゼを含むルシフェラーゼのある特定の構造エレメントが、ルシフェラーゼ機能の調整にとって重要であり、これらの特徴のある特定の改変が、ルシフェラーゼの光放射の特徴に対する著しい改良を導き得ることを決定したことに部分的に基づく。特に、本発明者らは、85位もしくは98位のL、シグナルペプチド配列の下流および残基約85の上流にまたがる領域の全体もしくは一部の切断、保存システインを含む少なくとも1つの4残基モチーフ、保存システインを含む少なくとも1つの2残基モチーフ、ならびにまたは保存システインを含む少なくとも1つの3残基モチーフが、カイアシルシフェラーゼを含むルシフェラーゼの1または複数の光放射の特徴または特性を著しく改良できることを見出した。したがって、本発明は、ルミネセンス、フラッシュシグナルの強さ、グローシグナルの強さ、グローシグナル安定性およびルシフェラーゼ機能の温度範囲の上昇を含む有効温度範囲を含むルシフェラーゼの少なくとも1つの光放射の特徴を改良する方法を提供する。これらの方法は、全般的に、参照ルシフェラーゼポリペプチド配列から、i85位のアミノ酸残基のLまたはその改変形態での置換、ii参照ルシフェラーゼポリペプチドの、シグナルペプチド配列の下流および85位のアミノ酸残基の上流、適切には残基約84、83、82、81、80、79、78、77、76、75、74、73、72、71の上流にまたがるアミノ酸配列の全体または一部の欠失、iii式XIで表されるアミノ酸部分配列BCΩDから選択され、Cは、保存システインまたはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択され、Dは、アスパラギン酸またはその改変形態であるを生成するための、参照ルシフェラーゼポリペプチドの少なくとも1つの保存システインに隣接する1または複数のアミノ酸残基の置換iv配列XRCASで表されるアミノ酸部分配列を生成するための、参照ルシフェラーゼポリペプチドの保存システインC10に隣接する1または複数のアミノ酸残基の置換、v参照ルシフェラーゼポリペプチドのC5、C6、C9およびC10から選択される少なくとも1つの保存システインに隣接する1または複数のアミノ酸残基の置換であって、個別の保存システインでの置換が、式XXで表されるアミノ酸配列BCから選択され、Cは、C5、C6、C9およびC10から選択されるか、または具体的な実施形態では、C6およびC9から選択される保存システインもしくはその改変形態であるを生成し、ここで、個別の保存システインでの置換は、具体的な実施形態では、式XXIで表されるアミノ酸配列BCΩから選択され、Cは、C5、C6、C9およびC10から選択される保存システインもしくはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、式XXIで表されるアミノ酸配列は、適切にはBCAまたはBCEから選択され、ここで、個別の保存システインでの置換は、具体的な実施形態では、式Vで表されるアミノ酸配列BCΩΩから選択され、Cは、C5、C6、C9およびC10から選択される保存システインもしくはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、式Vで表されるアミノ酸配列は、例えばBCAD、BCAT、BCED、BCSD、BCTDおよびBCASから選択され、ここで、保存システインC5またはC6に隣接する置換は、例えばRCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから選択されるアミノ酸配列をもたらし、ここで、C9に隣接する置換は、例えばKCSDからなるアミノ酸配列をもたらし、ここで、C6およびC10から選択される一方または両方の保存システインに隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXIIIで表されるアミノ酸配列EBCから選択され、Cは、C6およびC9から選択される保存システインまたはその改変形態であるを生成し、ここで、保存システインC10に隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXIVで表されるアミノ酸配列GBCから選択され、Cは、保存システインC10またはその改変形態であるを生成し、ここで、C5およびC10から選択される一方または両方の保存システインに隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXVで表されるアミノ酸配列GBCΩから選択され、Cは、C5およびC10から選択される保存システインまたはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、GBCΩは、例えばGBCAで表され、ここで、C5およびC10から選択される一方または両方の保存システインに隣接する置換は、具体的な実施形態では、式XXVIで表されるアミノ酸配列GBCΩΩから選択され、Cは、C5およびC10から選択される保存システインまたはその改変形態であり、Ωは、小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基から選択されるを生成し、ここで、GBCΩΩは、例えばGBCATで表される、置換から選択される少なくとも1つの改変、あるいは上記のTableAに示すような上記の改変の組み合わせにより区別されるアミノ酸配列を調製するステップを含む。いくつかの実施形態では、改変は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTD、KCTD、RCATおよびRCASから選択されるアミノ酸部分配列を生成する、参照ルシフェラーゼポリペプチドの保存システインC5に隣接する1または複数の残基の置換を含む。いくつかの実施形態では、改変は、RCAD、KCAD、RCED、KCED、RCSD、KCSD、RCTDおよびKCTDから選択されるアミノ酸部分配列を生成する、参照ルシフェラーゼポリペプチドの保存システインC6に隣接する1または複数の残基の置換を含む。いくつかの実施形態では、改変は、アミノ酸部分配列KCSDを生成する、参照ルシフェラーゼポリペプチドの保存システインC9に隣接する1または複数の残基の置換を含む。いくつかの実施形態では、改変は、配列XRCASで表されるアミノ酸部分配列を生成する、参照ルシフェラーゼポリペプチドの保存システインC10に隣接する1または複数の残基の置換をさらに含んでよい。代表的な参照ルシフェラーゼポリペプチドは、配列番号2、4、6、8、10、166、168、170、172、790、792、794、796、798、800、802、804、806、808、810、812および814に示すアミノ酸配列を含むものを含む。本発明は、合成もしくは人工的に創出されたルシフェラーゼを含むその他の参照ルシフェラーゼおよびルシフェラーゼ生成生物からの自然に存在するルシフェラーゼを、本明細書に記載する少なくとも1、2、3、4、5、6以上の改変を含むように改変することも企図する。具体的な実施形態では、参照ルシフェラーゼは、カイアシ亜網、より適切にはメトリジア科、ルシクチア科、ヘテロラブドゥス科、アウガプティルス科、メガカラヌス科、オンケア科、アエジスツス科、アエティデウス科およびポンテラ科から選択されるカイアシ科の発光性の属から得られる。メトリジア科からの発光性生物の非限定的な例は、メトリジア科の種、例えばエムルーセンス、エムロンガ、エムプリンセプス、エムノルヴェジカ、エムパシフィカ、エムゲルラケイおよびエムマクルラプレウロマンマ種、例えばピーシフィアス、ピーアブドミナリス、ピーロバスタ、ピーグラシリス、ピーピセキ、ピーボレアリス、ピーインディカおよびピークアドラングラータならびにガウシア種、例えばジープリンセプスを含む。ルシクチア科からの発光性生物の代表的な例は、ルシクチア科の種、例えばエルフラビコルニス、エルゲミナ、エルオバリス、エルウォルフェンデニ、エルサルシ、エルアウリタ、エルクラウセ、エルグランディスおよびエルマグナを含む。ヘテロラブドゥス科からの発光性生物の説明的な例は、ヘテロラブドゥス種、例えばエイチパピリガー、エイチノルヴェジカス、エイチロバストゥスおよびエイチスピニフロンスヘミラブドゥス種、例えばヘミラブドゥスグリマルディイおよびエイチラトゥスヘテロスティリテス種、例えばヘテロスティリテスロンジコルニスならびにデッセタ種、例えばデッセタパルンビオを含む。アウガプティルス科からの発光性生物の非限定的な例は、ユーアウガプティルス種、例えばイーマグナス、イーラティセプス、イーペロディオサス、イーフィリガー、イースクアマトゥス、イーノディフロンス、イートランカテスビシニカス、イーレクタス、イーグランディコルニス、イーファラーニおよびイーバリファーセントラウガプティルス種、例えばシーホリダス、シーラットライおよびシーククラトゥスハプトプティルス種、例えばエイチロンジシラスヘテロピティルス種、例えばエイチアクチロバスパキプティルス種、例えばピーユリグナツスを含む。メガカラヌス科からの発光性生物の代表的な例は、メガカラヌス種、例えばエムプリンセプスを含む。オンケア科からの発光性生物の説明的な例は、オンケア種、例えばオーコニファーを含む。アエジスツス科からの発光性生物の非限定的な例は、アエジスツス種、例えばアエジスツスムクロナツスを含む。アエティデウス科からの発光性生物の代表的な例は、キリディウス種、例えばシーポッペイを含む。ポンテラ科からの発光性生物の説明的な例は、ポンテラ種、例えばピーミモセラミを含む。いくつかの実施形態では、本発明のルシフェラーゼポリペプチドは、アミノ酸配列改変を欠く参照ルシフェラーゼポリペプチドと比較して、以下の活性のいずれか1または複数を有する増強されたルミネセンス、より強いフラッシュシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの強さ、増強されたグローシグナルの安定性、および酵素の働きについて上昇した最適温度範囲を含む増強された有効温度範囲。本発明は、全長ルシフェラーゼポリペプチドおよびそれらの生物活性断片を企図する。典型的に、全長ルシフェラーゼの生物活性断片は、相互作用、例えば分子内もしくは分子間相互作用に参加でき、かつまたは上で述べた活性~のいずれか1または複数を示すことができる。このような生物活性断片は、全長ルシフェラーゼポリペプチドのアミノ酸配列に十分に類似するかまたはそれに由来するアミノ酸配列、例えば配列番号46、48、50、52、82、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160もしくは162に示すアミノ酸配列を含むペプチドを含み、これは、推定全長ルシフェラーゼポリペプチドよりも少ないアミノ酸を含み、該ポリペプチドの少なくとも1つの活性~のいずれか1または複数を示す。典型的に、生物活性断片は、推定全長ルシフェラーゼポリペプチドの少なくとも1つの活性を有するドメインを含み、残基約85にて開始し、例えば図1に示すように保存システインのそれぞれを含む約140残基ドメインを含むことがある。いくつかの実施形態では、生物活性断片は、図1のコンセンサス番号付けに関して、85位にて疎水性アミノ酸残基、86位にてPまたはその改変形態、87位にてGまたはその改変形態、88位にてKまたはその改変形態、89位にてKまたはその改変形態、90位にて疎水性アミノ酸残基、91位にてPまたはその改変形態、92位にて疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、93位にて疎水性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基、94位にてVまたはその改変形態、95位にて疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、96位にて疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、97位にてEまたはその改変形態、98位にて疎水性アミノ酸残基、99位にてEまたはその改変形態、100位にてAまたはその改変形態、101位にてNまたはその改変形態、102位にてAまたはその改変形態、103位にて塩基性アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基、104位にて塩基性アミノ酸残基、105位にてAまたはその改変形態、106位にてGまたはその改変形態、107位にてC1またはその改変形態、108位にて小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、109位にてRまたはその改変形態、110位にてGまたはその改変形態、111位にてC2またはその改変形態、112位にてLまたはその改変形態、113位にて疎水性アミノ酸残基、114位にてC3またはその改変形態、115位にてLまたはその改変形態、116位にてSまたはその改変形態、117位にて塩基性アミノ酸残基、118位にてIまたはその改変形態、119位にてKまたはその改変形態、120位にてC4またはその改変形態、121位にてTまたはその改変形態、122位にて小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、123位にて塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基、124位にてMまたはその改変形態、125位にて塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基、126位にて任意のアミノ酸残基、127位にて疎水性アミノ酸残基、128位にてIまたはその改変形態、129位にてPまたはその改変形態、130位にてGまたはその改変形態、131位にて塩基性アミノ酸残基、132位にてC5またはその改変形態、133位にて塩基性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、134位にて酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、135位にてYまたはその改変形態、136位にて酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、137位にてGまたはその改変形態、138位にてDまたはその改変形態、139位にてKまたはその改変形態、140位にて酸性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、141位にて小分子アミノ酸残基、142位にて小分子アミノ酸残基、143位にてQまたはその改変形態、144位にて小分子アミノ酸残基、145位にてGもしくはその改変形態、146位にてIまたはその改変形態、147位にて小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基、148位にてアミノ酸残基がないかまたは小分子アミノ酸残基、149位にて酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、150位にて小分子アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基、151位にてIまたはその改変形態、152位にてVまたはその改変形態、153位にてDまたはその改変形態、154位にて疎水性アミノ酸残基、155位にてPまたはその改変形態、156位にてEまたはその改変形態、157位にてIまたはその改変形態、158位にて小分子アミノ酸残基、159位にてGまたはその改変形態、160位にてFまたはその改変形態、161位にてKまたはその改変形態、162位にて酸性アミノ酸残基、163位にて疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、164位にて荷電アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、165位にてPまたはその改変形態、166位にて疎水性アミノ酸残基、167位にて酸性アミノ酸残基、168位にてQまたはその改変形態、169位にてFまたはその改変形態、170位にてIまたはその改変形態、171位にてAまたはその改変形態、172位にてQまたはその改変形態、173位にてVまたはその改変形態、174位にて酸性アミノ酸残基、175位にて疎水性アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、176位にてC6またはその改変形態、177位にて任意のアミノ酸残基、178位にて酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、179位にてC7またはその改変形態、180位にて小分子アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基、181位にてTまたはその改変形態、182位にてGまたはその改変形態、183位にてC8またはその改変形態、184位にてLまたはその改変形態、185位にてKまたはその改変形態、186位にてGまたはその改変形態、187位にてLまたはその改変形態、188位にてAまたはその改変形態、189位にてNまたはその改変形態、190位にてVまたはその改変形態、191位にて塩基性アミノ酸残基または中性極性アミノ酸残基、192位にてC9またはその改変形態、193位にてSまたはその改変形態、194位にて酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、195位にてLまたはその改変形態、196位にてLまたはその改変形態、197位にてKまたはその改変形態、198位にてKまたはその改変形態、199位にてWまたはその改変形態、200位にてLまたはその改変形態、201位にてPまたはその改変形態、202位にて任意のアミノ酸残基、203位にて塩基性アミノ酸残基、204位にてC10またはその改変形態、205位にて小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、206位にて小分子アミノ酸残基、207位にてFまたはその改変形態、208位にてAまたはその改変形態、209位にて酸性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、210位にてKまたはその改変形態、211位にてIまたはその改変形態、212位にてQまたはその改変形態、213位にて小分子アミノ酸残基または塩基性アミノ酸残基、214位にて中性極性アミノ酸残基または酸性アミノ酸残基、215位にて疎水性アミノ酸残基または小分子アミノ酸残基、216位にて荷電アミノ酸残基、217位にて任意のアミノ酸残基、218位にてIまたはその改変形態、219位にてKまたはその改変形態、220位にてGまたはその改変形態、221位にて小分子アミノ酸残基または疎水性アミノ酸残基、222位にて小分子アミノ酸残基、223位にてGまたはその改変形態ならびに224位にてDまたはその改変形態を含む。全長ルシフェラーゼポリペプチドの生物活性断片は、例えば長さが40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200以上のアミノ酸残基であるポリペプチドであり得る。適切には、生物活性断片は、それが由来する全長ポリペプチドの活性の約1、10、25、50以上を有する。本発明は、分泌型および非分泌型または細胞内ルシフェラーゼの両方を企図する。分泌型ルシフェラーゼは、一般的に、例えば図1に示すコンセンサス番号付けに対して残基約1から残基約28までを含むシグナルペプチドを含む。これらは、一般的に、シグナルペプチドの下流および約85位の上流、適切には約84位、83位、82位、81位、80位、79位、78位、77位、76位、75位、74位、73位、72位、71位の上流に延びる分泌増強配列も含む。説明的な非分泌型または細胞内ルシフェラーゼは、一般的に、機能的シグナルペプチドおよびまたは機能的分泌増強配列を除外する。本発明は、野生型もしくは自然に存在するルシフェラーゼまたはそれらの断片あるいは合成もしくは人工的に創出されたルシフェラーゼまたはそれらの断片のバリアントであるルシフェラーゼも企図し、該バリアントは、本明細書で定義するルミネセンス増強改変の1または複数を含む。このようなバリアントポリペプチドは、天然タンパク質のN末端およびもしくはC末端への1または複数のアミノ酸の欠失あるいは付加天然タンパク質の1もしくは複数の部位での1もしくは複数のアミノ酸の欠失または付加あるいは天然タンパク質の1もしくは複数の部位での1もしくは複数のアミノ酸の置換により天然タンパク質から導かれるタンパク質を含む。このようなバリアントルシフェラーゼの非限定的な例は、それに限定されないが、シグナルペプチドドメインが前駆形態から除去されたポリペプチドを含む全長または前駆ルシフェラーゼのプロセシングされた形態を含む。本発明に包含されるバリアントタンパク質は、生物学的に活性であり、すなわち、これらは、天然タンパク質の所望の生物活性を保持し続ける。このようなバリアントは、例えば遺伝子多型または人間による操作に起因し得る。ルシフェラーゼポリペプチドは、アミノ酸置換、欠失、切断および挿入を含む様々な方式で変更されてよい。このような操作の方法は、全般的に当技術分野において知られている。例えば、ルシフェラーゼポリペプチドのアミノ酸配列バリアントは、DNA中の変異により調製できる。突然変異誘発およびヌクレオチド配列変更の方法は、当技術分野において公知である。例えばKunkel、Kunkelら、米国特許第4873192号、WatsonJDらおよびそこで引用される参考文献を参照されたい。対象のタンパク質の生物活性に影響しない適当なアミノ酸置換についての手引きは、DayhoffらAtlasofProteinSequenceandStructureのモデルにおいて見出すことができる。点突然変異または切断により作製されるコンビナトリアルライブラリーの遺伝子生成物をスクリーニングする方法、および選択された特性を有する遺伝子生成物についてcDNAライブラリーをスクリーニングする方法は、当技術分野において知られている。このような方法は、ルシフェラーゼポリペプチドのコンビナトリアル突然変異誘発により作製される遺伝子ライブラリーの迅速なスクリーニングのために適応できる。ライブラリー中の機能的変異体の頻度を増強させる技術である反復アンサンブル突然変異誘発をスクリーニングアッセイと組み合わせて、ルシフェラーゼバリアントを同定できるProcNatlAcadSciUSA897811~7815頁Delgraveら、ProteinEngineering、6327~331頁。あるアミノ酸を、同様の特性を有する別のアミノ酸に交換するような保存的置換は、以下により詳細に論じるように、望ましいことがある。バリアントルシフェラーゼポリペプチドは、親ルシフェラーゼアミノ酸配列と比較して、それらの配列中の様々な場所で保存アミノ酸置換を含有してよい。保存アミノ酸置換は、アミノ酸残基が、同様の側鎖を有するアミノ酸残基で置き換えられるものである。同様の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当技術分野において定義されており、一般的に、以下のように細分類できる。酸性残基は、生理的pHにてHイオンを喪失することにより負電荷を有し、残基は、それが含有されるペプチドが生理的pHの水性媒体中にある場合に、該ペプチドの高次構造中の表面の位置を求めるように水溶液に誘引される。酸性側鎖を有するアミノ酸は、グルタミン酸およびアスパラギン酸を含む。塩基性残基は、生理的pHまたはその1もしくは2pH単位以内にてHイオンとの会合により正電荷を有し、残基は、それが含有されるペプチドが生理的pHの水性媒体中にある場合に、該ペプチドの高次構造中の表面の位置を求めるように水溶液に誘引される。塩基性側鎖を有するアミノ酸は、アルギニン、リシンおよびヒスチジンを含む。荷電残基は、生理的pHにて荷電されており、よって、酸性または塩基性側鎖を有するアミノ酸を含む。疎水性残基は、生理的pHにて荷電されず、残基は、それが含有されるペプチドが水性媒体中にある場合に、該ペプチドの高次構造中の内部の位置を求めるように水性溶液に対して反発する。疎水性側鎖を有するアミノ酸は、チロシン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニンおよびトリプトファンを含む。中性極性残基は、生理的pHにて荷電されないが、残基は、それが含有されるペプチドが水性媒体中にある場合に、該ペプチドの高次構造中の内部の位置を求めるように水性溶液に対して十分に反発しない。中性極性側鎖を有するアミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、システイン、ヒスチジン、セリンおよびトレオニンを含む。本記載は、また、ある特定のアミノ酸を、それらの側鎖が、極性基を欠いているとしても、疎水性を授けるのに十分大きくないので、小分子と特徴付けている。プロリンを例外として、小分子アミノ酸は、少なくとも1つの極性基が側鎖上にある場合に4つ以下の炭素を有し、少なくとも1つの極性基が側鎖上にない場合に3つ以下の炭素を有するものである。小分子側鎖を有するアミノ酸は、グリシン、セリン、アラニンおよびトレオニンを含む。遺伝子によりコードされる2次アミノ酸プロリンは、ペプチド鎖の2次構造に対するその既知の影響による特別な場合である。プロリンの構造は、その側鎖がαアミノ基の窒素とともにα炭素とも結合しているという点で、その他の全ての自然に存在するアミノ酸とは異なる。いくつかのアミノ酸類似性行列、Atlasofproteinsequenceandstructure、第5号、345~358頁、NationalBiomedicalResearchFoundation、WashingtonDC中のDayhoffら、、AmodelofevolutionarychangeinproteinsMatricesfordeterminingdistancerelationshipsおよびGonnetら14430~1445頁により開示されるPAM120行列およびPAM250行列は、しかし、プロリンを、グリシン、セリン、アラニンおよびトレオニンと同じ群に含めている。したがって、本発明の目的のために、プロリンを小分子アミノ酸と分類する。極性または非極性として分類するために要求される誘引または反発の程度は、任意であり、よって、本発明により具体的に企図されるアミノ酸は、いずれかに分類される。具体的に名前を挙げていないほとんどのアミノ酸は、既知の挙動に基づいて分類できる。アミノ酸残基は、環状または非環状、および芳香族または非芳香族、残基の側鎖置換基に関する改めて説明するまでもない分類、および小分子または大分子としてさらに細分類できる。残基は、さらなる極性置換基が存在することを条件として、カルボキシル炭素を含めて合計で4つ以下、さらなる極性置換基が存在しないならば、3つ以下の炭素原子を含有するならば、小分子とみなされる。小分子残基は、もちろん、常に非芳香族である。それらの構造的特性に依存して、アミノ酸残基は、2以上のクラスに分けることができる。自然に存在するタンパク質アミノ酸について、このスキームに従う細分類をTable1に示す。保存アミノ酸置換は、側鎖に基づく群分けも含む。例えば、脂肪族側鎖を有するアミノ酸の群は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシンおよびイソロイシンであり、脂肪族ヒドロキシル側鎖を有するアミノ酸の群は、セリンおよびトレオニンであり、アミド含有側鎖を有するアミノ酸の群は、アスパラギンおよびグルタミンであり、芳香族側鎖を有するアミノ酸の群は、フェニルアラニン、チロシンおよびトリプトファンであり、塩基性側鎖を有するアミノ酸の群は、リシン、アルギニンおよびヒスチジンであり、硫黄含有側鎖を有するアミノ酸の群は、システインおよびメチオニンである。例えば、ロイシンをイソロイシンもしくはバリンで置き換えること、アスパラギン酸をグルタミン酸で置き換えること、トレオニンをセリンで置き換えること、または同様に、あるアミノ酸を構造的に関連するアミノ酸で置き換えることは、得られるバリアントポリペプチドの特性に対して主要な影響を与えないと予測することが妥当である。アミノ酸の変化が機能的ルシフェラーゼペプチドポリペプチドをもたらすかは、その活性をアッセイすることにより容易に決定できる。保存的置換を、例示的および好ましい置換の見出しの下に、Table2に示す。本発明の範囲内のアミノ酸置換は、全般的に、置換の領域中のペプチド主鎖の構造、標的部位での分子の電荷または疎水性、または側鎖の嵩高さを維持するそれらの効果が著しく異ならない置換を選択することにより達成される。置換を導入した後に、バリアントを、生物活性についてスクリーニングする。代わりに、保存的置換を作製するための類似のアミノ酸は、側鎖の同一性に基づいて3つのカテゴリに群分けできる。ZubayG、Biochemistry、第3版、WmCBrownPublishersに記載されるように、第1群は、全てが荷電側鎖を有するグルタミン酸、アスパラギン酸、アルギニン、リシン、ヒスチジンを含み、第2群は、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、グルタミン、アスパラギンを含み、第3群は、ロイシン、イソロイシン、バリン、アラニン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファン、メチオニンを含む。よって、ルシフェラーゼポリペプチド中の推定非必須アミノ酸残基は、典型的に、同じ側鎖ファミリーからの別のアミノ酸残基で置き換えられる。代わりに、変異は、例えば飽和突然変異誘発により、ルシフェラーゼ遺伝子コード配列の全てまたは一部分に沿って無作為に導入でき、得られた変異体を、例えば本明細書に記載するようにして親のポリペプチドの活性についてスクリーニングして、その活性を保持する変異体を同定できる。コード配列の突然変異誘発の後に、コードされるポリペプチドを組換え発現させ、その活性を決定する。非必須アミノ酸残基は、実施形態ポリペプチドの野生型配列から、1または複数のその活性を廃止または実質的に変更することなく変更できる残基である。適切には、変更は、これらの活性の1つを実質的に変更せず、例えば、活性は、野生型の少なくとも20、40、60、70または80である。説明的な非必須アミノ酸残基は、図1に示す既知のルシフェラーゼポリペプチド間の同じ位置にて、異なるいずれか1または複数のアミノ酸残基を含む。これとは対照的に、必須アミノ酸残基は、参照ルシフェラーゼポリペプチドの野生型配列から変更された場合に、野生型活性の20未満が存在するような、親の分子の活性の廃止をもたらす残基である。いくつかの実施形態では、必須アミノ酸残基は、異なる種にわたるルシフェラーゼポリペプチドにおいて保存されているもの、例えば86位のP、87位のG、88位のK、89位のK、91位のP、94位のV、97位のE、99位のE、100位のA、101位のN、102位のA、105位のA、106位のG、107位のC1、109位のR、110位のG、111位のC2、112位のL、114位のC3、115位のL、116位のS、118位のI、119位のK、120位のC4、121位のT、124位のM、128位のI、129位のP、130位のG、131位のR、132位のC5、135位のY、137位のG、138位のD、139位のK、143位のQ、145位のG、146位のI、151位のI、152位のV、153位のD、155位のP、156位のE、157位のI、159位のG、160位のF、161位のK、165位のP、168位のQ、169位のF、170位のI、171位のA、172位のQ、173位のV、176位のC6、179位のC7、181位のT、182位のG、183位のC8、184位のL、185位のK、186位のG、187位のL、188位のA、189位のN、190位のV、192位のC9、193位のS、195位のL、196位のL、197位のK、198位のK、199位のW、200位のL、201位のP、203位のR、204位のC10、207位のF、208位のA、210位のK、211位のI、212位のQ、218位のI、219位のK、220位のG、223位のGおよび224位のDを含む。したがって、本発明は、ルシフェラーゼポリペプチドとして参照ルシフェラーゼポリペプチドのバリアントも企図し、該バリアントは、参照配列から、1または複数のアミノ酸残基の付加、欠失または置換により区別される。全般的に、バリアントは、デフォルトパラメータを用いる本明細書の他の場所で記載する配列アラインメントプログラムにより決定されるように、例えば配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310312、314、316、318、320322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、34、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480、482、484、486、488、490、492、494、496、498、500、502、504、506、508、510、512、514、516、518、520、522、524、526、528、530、532、534、536、538、540、542、544、546、548、550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570、572、574、576、578、580、582、584、586、588、590、592、594、596、598、600、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624、626、628、630、632、634、636、638、640、642、644、646、648、650、652、654、656、658、660、662、664、666、668、670、672、674、676、678、680、682、684、686、688、690、692、694、696、698、700、702、704、706、708、710、712、714、716、718、720、722、724、726、728、730、732、734、736、738、740、742、744、746、748、750、752、754、756、758、760、762、764、766、768、780、782、784、786または788に示す親または参照ルシフェラーゼポリペプチド配列と少なくとも約40、45、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99の類似性を示す。望ましくは、バリアントは、デフォルトパラメータを用いる本明細書の他の場所で記載する配列アラインメントプログラムにより決定されるように、例えば配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310312、314、316、318、320322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、34、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480、482、484、486、488、490、492、494、496、498、500、502、504、506、508、510、512、514、516、518、520、522、524、526、528、530、532、534、536、538、540、542、544、546、548、550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570、572、574、576、578、580、582、584、586、588、590、592、594、596、598、600、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624、626、628、630、632、634、636、638、640、642、644、646、648、650、652、654、656、658、660、662、664、666、668、670、672、674、676、678、680、682、684、686、688、690、692、694、696、698、700、702、704、706、708、710、712、714、716、718、720、722、724、726、728、730、732、734、736、738、740、742、744、746、748、750、752、754、756、758、760、762、764、766、768、780、782、784、786または788に示す親ルシフェラーゼポリペプチド配列に対して、少なくとも40、45、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99の配列同一性を有する。バリアントポリペプチドの範囲内である参照ルシフェラーゼポリペプチドのバリアントは、参照分子から、一般的に、50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12もしくは11ほど多いアミノ酸残基または10、9、8、7、6、5、4、3、2もしくは1ほど少ないアミノ酸残基異なっていてよい。いくつかの実施形態では、バリアントポリペプチドは、配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310312、314、316、318、320322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、34、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480、482、484、486、488、490、492、494、496、498、500、502、504、506、508、510、512、514、516、518、520、522、524、526、528、530、532、534、536、538、540、542、544、546、548、550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570、572、574、576、578、580、582、584、586、588、590、592、594、596、598、600、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624、626、628、630、632、634、636、638、640、642、644、646、648、650、652、654、656、658、660、662、664、666、668、670、672、674、676、678、680、682、684、686、688、690、692、694、696、698、700、702、704、706、708、710、712、714、716、718、720、722、724、726、728、730、732、734、736、738、740、742、744、746、748、750、752、754、756、758、760、762、764、766、768、780、782、784、786または788における対応する配列から、少なくとも1であるが50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3または2以下のアミノ酸残基異なる。他の実施形態では、これは、配列番号12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、136、138、140、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、142、144、146、148、150、152、154、156、158、160、162、166、168、170、172、174、176、178、180、182、184、186、188、190、192、194、196、198、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240、242、244、246、248、250、252、254、256、258、260、262、264、266、268、270、272、274、276、278、280、282、284、286、288、290、292、294、296、298、300、302、304、306、308、310312、314、316、318、320322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、34、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370、372、374、376、378、380、382、384、386、388、390、392、394、396、398、400、402、404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424、426、428、430、432、434、436、438、440、442、444、446、448、450、452、454、456、458、460、462、464、466、468、470、472、474、476、478、480、482、484、486、488、490、492、494、496、498、500、502、504、506、508、510、512、514、516、518、520、522、524、526、528、530、532、534、536、538、540、542、544、546、548、550、552、554、556、558、560、562、564、566、568、570、572、574、576、578、580、582、584、586、588、590、592、594、596、598、600、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624、626、628、630、632、634、636、638、640、642、644、646、648、650、652、654、656、658、660、662、664、666、668、670、672、674、676、678、680、682、684、686、688、690、692、694、696、698、700、702、704、706、708、710、712、714、716、718、720、722、724、726、728、730、732、734、736、738、740、742、744、746、748、750、752、754、756、758、760、762、764、766、768、780、782、784、786または788のいずれか1つにおける対応する配列から、残基の少なくとも1であるが25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3または2以下異なる。配列比較がアラインメントを必要とするならば、配列は、典型的に、最大限の類似性または同一性についてアラインメントされる。欠失もしくは挿入によりループ状に余った配列またはミスマッチは、一般的に、相違とみなされる。相違は、適切には、以下でより詳細に論じるように、非必須残基での相違もしくは変化または保存的置換である。本発明のルシフェラーゼは、改変側鎖を有するアミノ酸、ペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質合成中の非自然アミノ酸残基およびまたはそれらの誘導体の組み込み、ならびに本発明のペプチド、部分およびバリアントに高次構造の束縛を課す架橋剤およびその他の方法の使用を含むルシフェラーゼポリペプチドも包含する。側鎖改変の例は、無水酢酸を用いるアシル化無水コハク酸および無水テトラヒドロフタル酸を用いるアミノ基のアシル化アセトイミド酸メチルを用いるアミド化シアネートを用いるアミノ基のカルバモイル化ピリドキサル5ホスフェートを用いるリシンのピリドキシル化とその後のNaBH4を用いる還元アルデヒドを用いる反応による還元的アルキル化とその後のNaBH4を用いる還元ならびに246トリニトロベンゼンスルホン酸を用いるアミノ基のトリニトロベンジル化のようなアミノ基の改変を含む。カルボキシル基は、Oアシルイソ尿素形成によるカルボジイミド活性化とその後の例えば対応するアミドへの誘導体化により改変してよい。アルギニン残基のグアニジン基は、23ブタンジオン、フェニルグリオキサールおよびグリオキサールのような試薬を用いる複素環縮合生成物の形成により改変してよい。スルフヒドリル基は、システイン酸への過ギ酸酸化4クロロメルクリフェニルスルホン酸、4クロロメルクリベンゾエート、2クロロメルクリ4ニトロフェノール、塩化フェニル水銀およびその他の水銀剤を用いる水銀誘導体の形成他のチオール化合物を用いる混合ジスルフィドの形成マレイミド、無水マレイン酸または他の置換マレイミドとの反応ヨード酢酸またはヨードアセトアミドを用いるカルボキシメチル化およびアルカリpHにてシアネートを用いるカルバモイル化のような方法により改変してよい。トリプトファン残基は、例えば、臭化2ヒドロキシ5ニトロベンジルもしくはハロゲン化スルホニルを用いるインドール環のアルキル化、またはNブロモスクシンイミドを用いる酸化により改変してよい。チロシン残基は、テトラニトロメタンを用いるニトロ化により改変して、3ニトロチロシン誘導体を形成してよい。ヒスチジン残基のイミダゾール環は、ジエチルピロカーボネートを用いるNカルボエトキシル化またはヨード酢酸誘導体を用いるアルキル化により改変してよい。ペプチド合成中の非自然アミノ酸および誘導体の組み込みの例は、それらに限定されないが、4アミノ酪酸、6アミノヘキサン酸、4アミノ3ヒドロキシ5フェニルペンタン酸、4アミノ3ヒドロキシ6メチルヘプタン酸、tブチルグリシン、ノルロイシン、ノルバリン、フェニルグリシン、オルニチン、サルコシン、2チエニルアラニンおよびまたはアミノ酸のD異性体の使用を含む。本発明により企図される非自然アミノ酸を、Table3に列挙する。本発明のルシフェラーゼは、以下に記載するようなルシフェラーゼコードポリヌクレオチド配列またはその非コード鎖と、本明細書で定義するストリンジェンシー条件、特に中度または高度のストリンジェンシー条件の下でハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドも含む。説明的なルシフェラーゼポリヌクレオチド配列は、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、275、277、279、281、283、285、287、289、291、293、295、297、299、301、303、305、307、309、311、313、315、317、319、321、323、325、327、329、331、333、335、337、339、341、343、345、347、349、351、353、355、357、359、361、363、365、367、369、371、373、375、377、379、381、383、385、387、389、391、393、395、397、399、401、403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423、425、427、429、431、433、435、437、439、441、443、445、447、449、451、453、455、457、459、461、463、465、467、469、471、473、475、477、479、481、483、485、487、489、491、493、495、497、499、501、503、505、507、509、511、513、515、517、519、521、523、525、527、529、531、533、535、537、539、541、543、545、547、549、551、553555、557、559、561、563、565、567、569、571、573、575、577、579、581、583、585、587、589、591、593、595、597、599、601、603、605、607、609、611、613、615、617、619、621、623、625、627、629、631、633、635、637、639、641、643、645、647、649、651、653、655、657、659、661、663、665、667、669、671、673、675、677、679、681、683、685、687、689、691、693、695、697、699、701、703、705、707、709、711、713、715、717、719、721、723、725、727、729、731、733、735、737、739、741、743、745、747、749、751、753、755、757、759、761、763、765、767、769、781、783、785もしくは787、またはその相補鎖に示す。いくつかの実施形態では、配列間の配列類似性または配列同一性は、以下のようにして算出する。2つのアミノ酸配列または2つの核酸配列のパーセント同一性を決定するために、配列を、最適比較目的のためにアラインメントさせる。いくつかの実施形態では、比較目的のためにアラインメントさせる参照配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも30、通常少なくとも40、より通常は少なくとも50、60、さらにより通常は少なくとも70、80、90、100である。対応するアミノ酸位置もしくはヌクレオチド位置のアミノ酸残基またはヌクレオチドを、次いで比較する。第1配列中の位置が第2配列中の対応する位置にて同じアミノ酸残基またはヌクレオチドにより占められている場合、分子は、その位置にて同一である。アミノ酸配列比較について、第1配列中の位置が第2配列中の対応する位置にて同じまたは類似のアミノ酸残基で占められている場合、分子は、その位置にて類似する。2つの配列間のパーセント同一性は、2つの配列の最適アラインメントのために導入する必要があるギャップの数および各ギャップの長さを考慮して、個別の位置にて配列が共有する同一アミノ酸残基の数の関数である。これとは対照的に、2つの配列間のパーセント類似性は、2つの配列の最適アラインメントのために導入する必要があるギャップの数および各ギャップの長さを考慮して、個別の位置にて配列が共有する同一および類似アミノ酸残基の数の関数である。配列の比較および配列間のパーセント同一性またはパーセント類似性の決定は、数学的アルゴリズムを用いて達成できる。ある特定の実施形態では、アミノ酸配列間のパーセント同一性または類似性は、Blossum62行列またはPAM250行列のいずれかと、16、14、12、10、8、6または4のギャップ重みおよび1、2、3、4、5または6の長さ重みとを用いる、GCGソフトウェアパッケージ中のGAPプログラムに組み込まれたNeedlemanおよびWunschアルゴリズムを用いて決定される。具体的な実施形態では、ヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、NWSgapdnaCMP行列と、40、50、60、70または80のギャップ重みおよび1、2、3、4、5または6の長さ重みとを用いる、GCGソフトウェアパッケージ中のGAPプログラムを用いて決定される。パラメータの非限定的なセットは、12のギャップペナルティ、4のギャップ伸長ペナルティおよび5のフレームシフトギャップペナルティを用いるBlossum62スコア行列を含む。いくつかの実施形態では、アミノ酸またはヌクレオチド配列間のパーセント同一性または類似性は、PAM120残基重み付け表、12のギャップ長さペナルティおよび4のギャップペナルティを用いる、ALIGNプログラムに組み込まれたEMeyersおよびWMillerのアルゴリズムを用いて決定できる。本明細書に記載する核酸およびタンパク質配列は、公的データベースに対して検索を行うためのクエリ配列として用いて、例えば他のファミリーメンバーまたは関連する配列を同定できる。このような検索は、AltschulらのNBLASTおよびXBLASTプログラムを用いて行うことができる。BLASTヌクレオチド検索は、NBLASTプログラム、スコア100、ワード長さ12を用いて行って、本発明の53010核酸分子と相同なヌクレオチド配列を得ることができる。BLASTタンパク質検索は、XBLASTプログラム、スコア50、ワード長さ3を用いて行って、本発明の53010タンパク質分子と相同なアミノ酸配列を得ることができる。比較目的のためのギャップを有するアラインメントを得るために、Altschulらに記載されるようなGappedBLASTを利用できる。BLASTおよびGappedBLASTプログラムを利用する場合、それぞれのプログラムのデフォルトパラメータを用いることができる。参照ルシフェラーゼポリペプチドのバリアントは、ルシフェラーゼポリペプチドの変異体、例えば切断変異体のコンビナトリアルライブラリーをスクリーニングすることにより同定できる。ルシフェラーゼコード配列のライブラリーまたは断片、例えばN末端、C末端もしくは内部断片を用いて、参照ルシフェラーゼのバリアントのスクリーニングおよびその後の選択のための断片の多彩な集団を作製できる。点突然変異または切断により作製したコンビナトリアルライブラリーの遺伝子生成物をスクリーニングする方法および選択された特性を有する遺伝子生成物についてcDNAライブラリーをスクリーニングする方法は、当技術分野において知られている。このような方法を、ルシフェラーゼポリペプチドのコンビナトリアル突然変異誘発により作製された遺伝子ライブラリーの迅速スクリーニングのために適応できる。本発明のルシフェラーゼポリペプチドは、当業者に知られる任意の適切な手順により調製できる。例えば、ルシフェラーゼポリペプチドは、ルシフェラーゼ生成生物からポリペプチドを精製することによるような任意の簡便な方法により生成できる。精製の方法は、サイズ排除、親和性またはイオン交換クロマトグラフィー分離を含む。導かれるルシフェラーゼのアイデンティティおよび純度は、例えばSDSポリアクリルアミド電気泳動または高性能液体クロマトグラフィーのようなクロマトグラフィーにより決定される。代わりに、ルシフェラーゼポリペプチドは、化学合成により、例えば、例えばAthertonおよびShephardの第9章ならびにRobergeらに記載されるような溶液合成または固相合成を用いて合成できる。いくつかの実施形態では、ルシフェラーゼポリペプチドは、組換え技術により調製される。例えば、本発明のルシフェラーゼポリペプチドは、ルシフェラーゼポリペプチドをコードし、調節エレメントに作動可能に連結したポリヌクレオチド配列を含む構築物を調製するステップと、構築物を宿主細胞に導入するステップと、宿主細胞を培養して、ポリヌクレオチド配列を発現させ、それにより、コードされるルシフェラーゼポリペプチドを生成するステップと、ルシフェラーゼポリペプチドを宿主細胞から単離するステップとを含む手順により調製できる。説明的な例では、ヌクレオチド配列は、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、275、277、279、281、283、285、287、289、291、293、295、297、299、301、303、305、307、309、311、313、315、317、319、321、323、325、327、329、331、333、335、337、339、341、343、345、347、349、351、353、355、357、359、361、363、365、367、369、371、373、375、377、379、381、383、385、387、389、391、393、395、397、399、401、403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423、425、427、429、431、433、435、437、439、441、443、445、447、449、451、453、455、457、459、461、463、465、467、469、471、473、475、477、479、481、483、485、487、489、491、493、495、497、499、501、503、505、507、509、511、513、515、517、519、521、523、525、527、529、531、533、535、537、539、541、543、545、547、549、551、553555、557、559、561、563、565、567、569、571、573、575、577、579、581、583、585、587、589、591、593、595、597、599、601、603、605、607、609、611、613、615、617、619、621、623、625、627、629、631、633、635、637、639、641、643、645、647、649、651、653、655、657、659、661、663、665、667、669、671、673、675、677、679、681、683、685、687、689、691、693、695、697、699、701、703、705、707、709、711、713、715、717、719、721、723、725、727、729、731、733、735、737、739、741、743、745、747、749、751、753、755、757、759、761、763、765、767、769、781、783、785もしくは787に示す配列またはそのバリアントの少なくとも生物活性部分をコードする。組換えルシフェラーゼポリペプチドは、例えばSambrookら、、特に第16および17節Ausubelら、、特に第10および16章ならびにColiganら、CurrentProtocolsinProteinScience、特に第1、5および6章に記載される標準的なプロトコールを用いて簡便に調製できる。本発明のルシフェラーゼポリペプチドをコードする例示的なヌクレオチド配列は、全長ルシフェラーゼ遺伝子およびルシフェラーゼ遺伝子の全長または実質的に全長のヌクレオチド配列の部分またはそれらの転写産物もしくはこれらの転写産物のDNAコピーを包含する。ルシフェラーゼヌクレオチド配列の部分は、天然ポリペプチドの生物活性を保持するポリペプチド部分または区域をコードできる。ルシフェラーゼポリペプチドの生物活性断片をコードするルシフェラーゼヌクレオチド配列の部分は、少なくとも約40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200以上の連続アミノ酸残基、または全長ルシフェラーゼポリペプチド中に存在するアミノ酸のほぼ全数までをコードできる。本発明は、ルシフェラーゼヌクレオチド配列のバリアントも企図する。核酸バリアントは、対立遺伝子バリアント、ホモログおよびオルソログのような自然に存在するものであり得るか、または自然に存在しないものであり得る。これらのような自然に存在する核酸バリアントは、公知の分子生物学的技術を用いて、例えば当技術分野において知られるポリメラーゼ連鎖反応およびハイブリダイゼーション技術を用いて同定できる。自然に存在しないポリヌクレオチドバリアントは、ポリヌクレオチド、細胞または生物に用いられるものを含む突然変異誘発技術により作製できる。バリアントは、ヌクレオチド置換、欠失、反転および挿入を含有し得る。変動は、コードおよび非コード領域のいずれかまたは両方で生じることができる。変動は、保存および非保存アミノ酸置換の両方を生成できる。ヌクレオチド配列について、保存バリアントは、遺伝子コードの縮重性のために、参照ルシフェラーゼポリペプチドのアミノ酸配列をコードする配列を含む。バリアントヌクレオチド配列は、例えば部位特異的突然変異誘発を用いることにより作製されるが、ルシフェラーゼポリペプチドをまだコードしているもののような合成により導かれるヌクレオチド配列も含む。一般的に、ある特定のルシフェラーゼヌクレオチド配列のバリアントは、デフォルトパラメータを用いる本明細書の他の場所で記載する配列アラインメントプログラムにより決定されるように、該特定のヌクレオチド配列と少なくとも約40、45、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99以上の配列同一性を有する。いくつかの実施形態では、ルシフェラーゼヌクレオチド配列は、配列番号11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、61、63、65、67、69、71、73、75、77、79、81、135、137、139、141、143、145、147、149、151、153、155、157、159、161、173、175、177、179、181、183、185、187、189、191、193、195、197、199、201、203、205、207、209、211、213、215、217、219、221、223、225、227、229、231、233、235、237、239、241、243、245、247、249、251、253255、257、259、261、263、265、267、269、271、273、275、277、279、281、283、285、287、289、291、293、295、297、299、301、303、305、307、309、311、313、315、317、319、321、323、325、327、329、331、333、335、337、339、341、343、345、347、349、351、353、355、357、359、361、363、365、367、369、371、373、375、377、379、381、383、385、387、389、391、393、395、397、399、401、403、405、407、409、411、413、415、417、419、421、423、425、427、429、431、433、435、437、439、441、443、445、447、449、451、453、455、457、459、461、463、465、467、469、471、473、475、477、479、481、483、485、487、489、491、493、495、497、499、501、503、505、507、509、511、513、515、517、519、521、523、525、527、529、531、533、535、537、539、541、543、545、547、549、551、553555、557、559、561、563、565、567、569、571、573、575、577、579、581、583、585、587、589、591、593、595、597、599、601、603、605、607、609、611、613、615、617、619、621、623、625、627、629、631、633、635、637、639、641、643、645、647、649、651、653、655、657、659、661、663、665、667、669、671、673、675、677、679、681、683、685、687、689、691、693、695、697、699、701、703、705、707、709、711、713、715、717、719、721、723、725、727、729、731、733、735、737、739、741、743、745、747、749、751、753、755、757、759、761、763、765、767、769、781、783、785もしくは787、またはそれらの相補鎖のいずれか1つから選択されるヌクレオチド配列と少なくとも約40、45、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99以上の配列同一性を示す。ルシフェラーゼヌクレオチド配列は、対応する配列および対立遺伝子を他の生物、特に他のカイアシから単離するために用いることができる。核酸配列のハイブリダイゼーションの方法は、当技術分野において容易に利用可能である。他の生物からのコード配列は、本明細書に示すコード配列とのそれらの配列同一性に基づいて公知の技術に従って単離できる。これらの技術において、既知のコード配列の全体または一部分を、選択された生物からのクローニングされたゲノムDNA断片またはcDNA断片の集団に存在する他のルシフェラーゼコード配列と選択的にハイブリダイズするプローブとして用いる。したがって、本発明は、以下に記載するストリンジェンシー条件下で参照ルシフェラーゼヌクレオチド配列またはそれらの相補鎖とハイブリダイズするポリヌクレオチドも企図する。本明細書で用いる場合、用語低度ストリンジェンシー、中度ストリンジェンシー、高度ストリンジェンシーまたは超高度ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするは、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の条件を記載する。ハイブリダイゼーション反応を行うための手引きは、Ausubelら、第631~636節で見出すことができる。この参考文献には水性および非水性の方法が記載され、いずれも用いることができる。低度ストリンジェンシー条件について本明細書で言及する場合、42°Cでのハイブリダイゼーションについて少なくとも約1vvから少なくとも約15vvまでのホルムアミドおよび少なくとも約1Mから少なくとも約2Mの塩、ならびに42°Cでの洗浄について少なくとも約1Mから少なくとも約2Mまでの塩を含み、かつ包含する。低度ストリンジェンシー条件は、65°Cでのハイブリダイゼーションについて1ウシ血清アルブミン、1mMEDTA、05MNaHPO4、7SDS、ならびに室温での洗浄について2×SSC、01SDSまたは05BSA、1mMEDTA、40mMNaHPO4、5SDSも含み得る。低度ストリンジェンシー条件の一実施形態は、6×塩化ナトリウムクエン酸ナトリウム中、約45°Cでのハイブリダイゼーション、その後の02×SSC、01SDS中、少なくとも50°Cでの2回の洗浄を含む。中度ストリンジェンシー条件は、42°Cでのハイブリダイゼーションについて少なくとも約16vvから少なくとも約30vvまでのホルムアミドおよび少なくとも約05Mから少なくとも約09Mまでの塩、ならびに55°Cでの洗浄について少なくとも約01Mから少なくとも約02Mまでの塩を含み、かつ包含する。中度ストリンジェンシー条件は、65°Cでのハイブリダイゼーションについて1ウシ血清アルブミン、1mMEDTA、05MNaHPO4、7SDS、ならびに60~65°Cでの洗浄について2×SSC、01SDSまたは05BSA、1mMEDTA、40mMNaHPO4、5SDSも含み得る。中度ストリンジェンシー条件の一実施形態は、6×SSC中、約45°Cでのハイブリダイゼーション、その後の02×SSC、01SDS中、60°Cでの1または複数回の洗浄を含む。高度ストリンジェンシー条件は、42°Cでのハイブリダイゼーションについて少なくとも約31vvから少なくとも約50vvまでのホルムアミドおよび約001Mから約015Mまでの塩、ならびに55°Cでの洗浄について約001Mから約002Mまでの塩を含み、かつ包含する。高度ストリンジェンシー条件は、65°Cでのハイブリダイゼーションについて1BSA、1mMEDTA、05MNaHPO4、7SDS、ならびに65°Cを超える温度での洗浄について02×SSC、01SDSまたは05BSA、1mMEDTA、40mMNaHPO4、1SDSを含み得る。高度ストリンジェンシー条件の一実施形態は、6×SSC中、約45°Cでのハイブリダイゼーション、その後の02×SSC、01SDS中、65°Cでの1または複数回の洗浄を含む。ある特定の実施形態では、ルシフェラーゼポリペプチドは、超高度ストリンジェンシー条件下で開示するヌクレオチド配列とハイブリダイズするポリヌクレオチドによりコードされる。超高度ストリンジェンシー条件の一実施形態は、05Mリン酸ナトリウム、7SDS中、65°Cでのハイブリダイゼーション、その後の02×SSC、1SDS、65°Cでの1または複数回の洗浄を含む。その他のストリンジェンシー条件は、当技術分野において公知であり、当業者は、ハイブリダイゼーションの特異性を最適化するために様々な因子を操作できることを認識する。最終洗浄のストリンジェンシーの最適化により、確実に高い程度のハイブリダイゼーションを行うことができる。詳細な例について、Ausubelら、上記、2101~21016頁およびSambrookら、第1101~1104節を参照されたい。ストリンジェントな洗浄は、約42°C~68°Cの温度で典型的に行われるが、当業者は、他の温度がストリンジェントな条件に適切であり得ることを認識する。最大のハイブリダイゼーション率は、DNADNAハイブリッドの形成についてTmより約20°C~25°C下で典型的に生じる。Tmが、融解温度または2つの相補ポリヌクレオチド配列が解離する温度であることが当技術分野において公知である。Tmを予測する方法は、当技術分野において公知である。一般的に、DNAの完全にマッチする2重鎖のTmは、近似として式Tm815166041063により予測できる。2重鎖DNAのTmは、無作為にミスマッチの塩基対の数が1増加する毎におよそ1°C減少する。洗浄は、高度ストリンジェンシーについてTm15°C、または穏やかなストリンジェンシーについてTm30°Cにて一般的に行われる。ハイブリダイゼーション手順の一例では、固定化DNAを含有するメンブレンを、1晩、42°Cにて、標識プローブを含有するハイブリダイゼーション緩衝液、01SDSおよび200mgmL変性サケ精子DNA中でハイブリダイズさせる。メンブレンを、次いで、2回の連続する中度ストリンジェンシーの洗浄と、その後の、より高度のストリンジェンシーでの2回連続の洗浄に供する。4キメラ構築物本発明は、調節配列に作動可能に連結した本発明のルシフェラーゼをコードする核酸配列を含むキメラ構築物をさらに企図する。調節配列は、対象の生物または該生物の細胞における発現に適合する転写およびまたは翻訳制御配列を適切に含む。典型的に、転写および翻訳調節制御配列は、それらに限定されないが、プロモーター配列、5非コード領域、転写調節タンパク質もしくは翻訳調節タンパク質のための機能的結合部位、上流オープンリーディングフレーム、リボソーム結合部位、転写開始部位、翻訳開始部位およびまたはリーダー配列をコードするヌクレオチド配列のようなシス調節領域、終結コドン、翻訳停止部位ならびに3非翻訳領域を含む。本発明は、当技術分野において知られる構成性または誘導性プロモーターを企図する。プロモーターは、自然に存在するプロモーター、または1より多いプロモーターのエレメントを組み合わせたハイブリッドプロモーターのいずれであってもよい。本発明により企図するプロモーター配列は、対象の生物にとって天然であるか、代替供給源に由来するものであってよく、領域は、選択された生物において機能的である。プロモーターの選択は、意図する宿主または細胞または組織のタイプに依存して異なる。例えば、哺乳動物における発現のために用いることができるプロモーターは、カドミウムのような重金属に応答して誘導できるメタロチオネインプロモーター、βアクチンプロモーター、ならびにSV40大型T抗原プロモーター、ヒトサイトメガロウイルス最初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスLTRプロモーター、マウス乳腺腫瘍ウイルスLTRプロモーター、アデノウイルス主要後期プロモーター、ヘルペス単純ウイルスプロモーターおよびHPVプロモーター、中でも特にHPV上流調節領域のようなウイルスプロモーターを含む。これらの全てのプロモーターは、当技術分野において十分に記載され、容易に入手可能である。エンハンサーエレメントも、哺乳動物構築物の発現レベルを増加させるために本発明において用いてよい。その例は、例えばDijkemaらに記載されるSV40初期遺伝子エンハンサー、例えばGormanらに記載されるラウス肉腫ウイルスの長鎖末端反復配列に由来するエンハンサープロモーター、CMVイントロンA配列に含まれるエレメントのような例えばBoshartらに記載されるヒトCMVに由来するエレメントを含む。キメラ構築物は、3非翻訳配列も含んでよい。3非翻訳配列は、ポリアデニル化シグナルおよびmRNAプロセシングまたは遺伝子発現をもたらすことができる任意のその他の調節シグナルを含有するDNA区域を含む遺伝子の部分のことをいう。ポリアデニル化シグナルは、mRNA前駆体の3端に一連のポリアデニル酸を付加することを特徴とする。ポリアデニル化シグナルは、限界構造5AATAAA3に対する相同性の存在により一般的に認識されるが、変動は珍しくない。3非翻訳調節DNA配列は、好ましくは、約50から1000ntsまでを含み、ポリアデニル化シグナルおよびmRNAプロセシングまたは遺伝子発現をもたらすことができる任意のその他の調節シグナルに加えて、転写および翻訳終結配列を含有し得る。いくつかの実施形態では、キメラ構築物は、構築物を含有する細胞の選択を許容する選択マーカー遺伝子をさらに含有する。選択遺伝子は、当技術分野において公知であり、対象の細胞における発現に適合できる。しかし、異種系におけるタンパク質コードポリヌクレオチドの発現は、現在公知であり、本発明は、ポリヌクレオチドの発現についていずれの特定のベクター、転写制御配列または技術に向けられず、それに依存しないことが理解される。むしろ、本明細書で示す方法に従って調製されるキメラ構築物は、宿主細胞または動物に、任意の適切な様式で、任意の適切な構築物もしくはベクターの形態で導入でき、ルシフェラーゼコード配列は、任意の従来の様式で、既知の転写調節エレメントを用いて発現できる。キメラ構築物のルシフェラーゼコード部分は、組換え技術を用いて工学的に操作された自然に存在する配列またはそのバリアントを含み得る。バリアントの一例では、ルシフェラーゼコード配列のコドン組成を改変して、当技術分野において知られる標準的な方法を用いて、選択した宿主細胞または組織におけるルシフェラーゼの発現の増強を許容する。例えば、ルシフェラーゼコード配列を改変して、別の生物、例えばあまり関連しない生物に比べてある生物でより頻繁に採用されるコドンを導入してよい。代わりにまたはさらに、コード配列を改変して、コザック配列およびもしくはイントロンを付加または改変し、かつあるいは望ましくない配列、例えば可能性のある転写因子結合部位を除去してよい。このように最適化された配列は、宿主細胞に導入した場合に、発現の増強、例えばタンパク質発現レベルの増加をもたらすことができる。本発明の実施のための非限定的な宿主細胞は、原核細胞および真核細胞を含む。具体的な実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物細胞、特に霊長類、ヒトであり、それらに限定されないが、ウマ、ウシ、マウス、ヒツジ、イヌ、ネコなどのような家畜を含む任意の対象の動物と関連できる。これらの種のうちで、造血、神経、間葉、皮膚、粘膜、間質、筋、脾臓、網内系、上皮、内皮、肝、腎、胃腸、肺などのような様々なタイプまたは細胞を用いることができる。また、別の実施形態では、細胞は、造血、神経、間質、筋、肝、肺、胃腸等のような幹細胞および前駆細胞である。5融合タンパク質本発明は、異種タンパク性部分と融合した対象の改変ルシフェラーゼポリペプチドまたはその断片の融合タンパク質も企図し、その異種タンパク性部分の非限定的な例は、分解配列、シグナルペプチド、核局在化シグナル、膜局在化シグナル、細胞質局在化シグナル、ミトコンドリア局在化シグナル、小胞体局在化シグナルもしくは膜貫通局在化シグナルのような細胞内局在化シグナルを含む。融合タンパク質は、対象のルシフェラーゼまたはその断片と、本発明の改変ルシフェラーゼポリペプチドのN末端およびまたはC末端にてインフレームで融合した異種または非ルシフェラーゼポリペプチドとを含み得る。融合パートナーは、それらに限定されないが、融合パートナーに特異的な抗体と結合できるポリペプチド抗体もしくはその結合断片触媒機能を提供するかもしくは細胞応答を誘導するポリペプチドリガンドもしくは受容体またはその模倣物などを含む。このような融合タンパク質では、融合パートナーは、一般的に、融合タンパク質の改変ルシフェラーゼポリペプチドと自然では会合せず、典型的に、カイアシタンパク質またはその誘導体断片でなく、すなわち、これは、カイアシ種において見出されない。他の実施形態では、異種部分は、選択マーカータンパク質であり、その説明的な例は、それらに限定されないが、カナマイシンキナーゼ、ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ、アミノグリコシドホスホトランスフェラーゼ、ピューロマイシンNアセチルトランスフェラーゼ、ピューロマイシン耐性タンパク質またはそれらの生物活性断片のような選択マーカータンパク質を含む。このタイプのキメラ遺伝子は、例えば米国特許出願第20020150912号および欧州特許出願第1262553号に記載されるような標準的な組換えまたは合成技術を用いて構築できる。本発明の改変ルシフェラーゼは、BRET用途のための発光タンパク質である異種部分と融合してもよい。このような発光タンパク質の非限定的な例は、それらに限定されないが、エクオリン、クリチン、オベリン、ベロビンまたはボリノプシン発光タンパク質を含む。6用途本明細書に記載する改変ルシフェラーゼは、広範囲の手順および用途において用いることができる。例えば、これらは、生体分子、細胞または細胞小器官を標識、分析または検出する方法において用いることができる。いくつかの実施形態では、対象のルシフェラーゼは、細菌および真核系、特に哺乳動物細胞、細菌、酵母および植物におけるものを含む細胞および分子生物学的アッセイにおいてinvivo標識として用いることができる。説明的な例では、改変ルシフェラーゼは、ハイコンテンツなスクリーニング、細胞系、特に受容体の検出を含む、イオンチャネル、輸送体、転写因子、誘導性の系、プロテイナーゼ、キナーゼ、ホスホジエステラーゼ、ヒドロラーゼ、ペプチダーゼ、トランスフェラーゼ、膜タンパク質または糖タンパク質についての単一または多重レポーター系において有用である。本発明の改変ルシフェラーゼは、生物発光または化学発光系、特にオキシゲナーゼ、ホスファターゼもしくは発光タンパク質およびイオン指示薬、特にエクオリン、クリチン、オベリン、ベロビンおよびボリノプシンを用いる系と組み合わせた細胞系についてのレポーター分子としても有用である。これらは、フローサイトメトリー分析のためのものを含むマーカータンパク質としても有用である。他の実施形態では、本明細書で記載する改変ルシフェラーゼは、特に抗体、ビオチン、磁性または磁化可能な支持体による固定化のために適切である。本発明の改変ルシフェラーゼは、抗体とカップリングした、酵素とカップリングした、受容体とカップリングした、イオンチャネルおよびその他のタンパク質とカップリングしたものを含むマーカーとして、またはビオチン、NHSもしくはCNBrを介するものを含むカップリング媒介物を介するマーカーとして用いることもできる。これらは、エネルギー転移系、特にFRET、BRET、FET、FP、HTRF系においても利用性がある。本発明のルシフェラーゼは、タンパク質相補性アッセイにおいて977~979頁ならびにKimら、2009、AnalChem、8167~74頁に開示されるような、ならびにタンパク質タンパク質相互作用、DNAタンパク質相互作用、DNARNA相互作用、RNARNA相互作用およびRNAタンパク質相互作用を含む相互作用の分析のためにも有用である。他の実施形態では、これらは、トランスジェニック生物、特にマウス、ラット、ハムスターおよびその他の哺乳動物、霊長類、魚類、蠕虫、植物における発現のためのマーカーまたは融合タンパク質として有用である。さらに、これらは、特に力価を決定するための細菌系において、生化学系、特にプロテイナーゼおよびキナーゼのための基質として、マイクロアレイにおいて、invivoおよびexvivo生物発光イメージング、腫瘍研究、イメージング、感染性疾患モニタリング、遺伝子送達モニタリング、遺伝子治療モニタリング、汚染物質および生物学的疾患マーカーのためのバイオセンサ、イムノアッセイ、薬物試験、薬物開発ならびにバイオプロセシング295~303頁に開示されるようなにおいて利用性がある。改変ルシフェラーゼは、微生物学試験のような、直接的または共役酵素反応を介するATPレベルのモニタリング酵素、基質および補因子のアッセイ食物の細菌混入のモニタリングDNAプローブアッセイ受容体リガンド相互作用タンパク質ブロッティングおよび写真アッセイに基づく任意の用途においても有用である。これらは、熱、閃光または炎なしで照射を提供するデバイスのための光放射に基づく任意の工業用家庭用レクリエーション用軍事用の生物発光照明照射用途においても有用である。本発明は、例えば米国特許第6113886号、第6232107号および第6436682号に記載されるような、光放射を用いてノベルティー商品を創出するための任意の用途、例えばおもちゃ、化粧品、バスパウダー、ボディーローション、ジェル、パウダーおよびクリーム、練り歯磨きおよびその他の歯磨き剤、せっけん、ボディーペイントおよびバブルバスを含む個人用商品、液状花火および溶液、混合物、懸濁物、粉末、ペースト、粒子もしくはその他の処方物である組成物のその他のこのような噴流またはスプレーまたはエアロゾルを含むファウンテンを含む娯楽、レクリエーションおよび楽しみのために設計された物品においても有用である。本発明は、タグ付け用途または改ざん防止用途において用いることができる任意の材料においても有用である。7キット本発明は、上記の用途のためのキットをさらに提供する。キットは、1より多い目的または用途のために有用になるように多機能的であり得る。キットは、典型的に、本発明のルシフェラーゼポリペプチドそのもの、または対象のポリペプチドを発現するためのエレメントを適切に有する、該ポリペプチドをコードする核酸、例えば本明細書で定義するルシフェラーゼポリペプチドをコードする核酸を含むベクターのような構築物を含む。いくつかの実施形態では、キットは、ある容器中の凍結乾燥改変ルシフェラーゼを含み、別の容器が再構成緩衝液および場合によって1または複数のATPアーゼ阻害剤を含有する。キットは、ルシフェリン、セレンテラジンまたはそれらの類似体もしくは機能的誘導体のようなルシフェラーゼ基質を供給してもよい。キットは、マグネシウムまたはマンガンもしくはカルシウムのようなその他のカチオンも供給してよい。試料中のATPを定量するために用いられるキットの実施形態における場合のように既知の濃度のATPを用いる対照実験の使用を容易にするために、このようなキットにおいてATPを有する容器も供給してよい。キットは、試料中のATPの量の経時的な増加を妨げる化合物ATPアーゼ阻害剤、緩衝液もしくは2価カチオンの1または複数も供給してよい。代わりにまたはさらに、キットは、安定化剤、キレート化もしくは金属封鎖剤、還元剤または細胞溶解剤のいずれか1または複数を含んでよい。安定化剤の非限定的な例は、血清アルブミン、ラクトアルブミン、オボアルブミン、ゼラチンまたはTHESITを含む。説明的なキレート化剤は、エチレンジアミン四酢酸、エチレングリコールビス四酢酸またはシクロヘキサン12ジアミン四酢酸から選択される。適切な還元剤は、それらに限定されないが、DTTCoAのようなチオール含有化合物またはチオ硫酸塩、亜硫酸塩もしくは亜ジチオン酸塩のような非チオール還元剤を含む。いくつかの実施形態では、キットは、レポーターアッセイを行うための核酸構築物またはベクターを含み、ここで、構築物またはベクターは、本発明のルシフェラーゼポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含む。ある特定の実施形態では、キットは、それぞれが本明細書で定義する改変ルシフェラーゼをコードする複数の異なるベクターを含み、ベクターは、異なる環境においておよびまたは異なる条件下で発現する、例えばベクターが哺乳動物細胞における発現のための強いプロモーターを含む構成性発現用に設計され、またはプロモーターのカスタム挿入および目的に合わせた発現のためのマルチクローニングサイトを有するプロモーターレスベクターである。キットには、提供されるルシフェラーゼポリペプチドに特異的な抗体が存在してもよい。キットの異なる成分を別々の容器内に包装して、使用前に混和してよい。異なる成分は、これらの部分の部分集合を含んでよく、本発明の適用を容易にするかまたは貯蔵寿命を延長する任意の方式で組み合わせてよい。多くの場合、キットは、本発明の改変ルシフェラーゼを、例えば上で記載するような任意の適切な用途において用いるための使用説明冊子を含有する。本発明を容易に理解し実行することができるようにするために、特に好ましい実施形態を、ここで、以下の非限定的な実施例の様式で記載する。第I部ファミリーの既知のルシフェラーゼ図1は、野生型および変異配列を含む既知のカイアシルシフェラーゼに相当するアミノ酸配列のアラインメントを示す。全ての全長野生型ルシフェラーゼは、それらの天然の形態で分泌され、それらのシグナルペプチドの端は、灰色で強調する分泌増強配列のすぐ上流である。保存システインC1~C10を黄色で強調する。これらの示されたシステインは全て、フォールディングされたタンパク質においてジスルフィド結合を形成し、ルシフェラーゼ活性のために重要である。保存PGKKモチーフに下線を付す。本発明者らは、これらのファミリーメンバー間で、保存PGKKモチーフから先の相同性の程度が高いことに注目した。よって、彼らは、ポリペプチドのこの区画を、ClustalW2プログラム中のBLOSUMアルゴリズムを用いてアラインメントした。シグナルペプチドと保存PGKKモチーフとの間の領域は、ファミリーメンバーのうちでかなりの相違を示し、図1において手動でアラインメントした。図1は、ファミリーの既知の変異ルシフェラーゼのアミノ酸配列も示す。これらのうち、3つは非分泌型細胞内である。これらのうち1つは、Prolumeにより記載される小胞体に保持されるガウシアルシフェラーゼであり、これは、C末端ER保持シグナルKDELを含む。他の2つは、WO2008049160に記載される細胞内ガウシアルシフェラーゼおよび細胞内メトリジアロンガルシフェラーゼであり、これらは、シグナルペプチドを欠き、それらのC末端に融合されたPEST配列も含む。アミノ酸配列を比較し、結果を、アミノ酸同一性の表に示す。これらのデータは、ファミリーが2つのサブファミリーを含むことを明らかにする。サブファミリー1は、ML45、ML39、ML7、ML16、ML52、ML164、MLALおよびMP1を含む。サブファミリー2は、ML22、MP2a、MP2bおよびGaを含む。実験的分析のために、サブファミリー1の3つのメンバーおよびサブファミリー2の2つのメンバーを初期に選択した。第II部ルシフェラーゼの細胞内発現これらのルシフェラーゼの分泌形は、ホタルまたはレニラルシフェラーゼよりも高い感度をもたらすことが報告されているが、分泌されたルシフェラーゼが培養培地に蓄積し、よって、遺伝子発現の時間的変化を測定することを目的とするレポーター研究のために理想的でない。よって、本発明者らは、細胞内ルシフェラーゼとしてのそれらの性能を定量して比較することにした。このために、彼らは、シグナルペプチドを欠失している5つの選択したルシフェラーゼのそれぞれについてヒト化コード配列を含む発現プラスミドを構築した。これらの構築物のコードされるポリペプチドおよび制限酵素部位を、それらのその後の操作のために工学的に操作した。単純なタンパク質またはmRNA半減期よりもむしろ酵素活性に関連する活性のいずれの違いも確実にするために、本発明者らは、GeneStreamのpRR293プラスミドを用いた。発現は、EF1アルファプロモーターにより駆動した。得られたプラスミドを、HeLa細胞に一過的にトランスフェクトした。以前に記載されたGSInGaルシフェラーゼを比較として含めた。トランスフェクション対照として、本発明者らは、ルシフェリンを基質として利用するEF1アルファにより駆動される合成オレンジルシフェラーゼを同時トランスフェクトした。細胞を、トランスフェクションの24時間後に溶解し、アリコートを96ウェルプレートに移し、2重ルシフェラーゼアッセイキットを用いて室温にてアッセイした。フラッシュルミネセンスは、VictorLightルミノメータを用いて測定し、データは、SOL活性についての標準化したデータであった。TABLE5は、細胞内ML45、ML39、MP1v1、MP2a、ML22およびGSInGaルシフェラーゼの相対活性を示す。驚くべきことに、データは、既知のGSInGaルシフェラーゼと比較して、新規な細胞内ルシフェラーゼ変異体の全てについて非常に低い活性を示し、このことは、シグナルペプチドを単に除去することが、適度な性能レベルを有するルシフェラーゼのこのファミリーのガウシアでないメンバーの細胞内変異体を創出するために十分でないことを示した。第III部新規な細胞内ルシフェラーゼのN末端配列の最適化図1に示す野生型ルシフェラーゼの分析により、ファミリー内の最も高度に変動する領域が、シグナルペプチドの下流および我々が工学的に操作したXmaI部位に位置する保存PGKK配列の上流にあることが明らかになった。この領域をリーダー配列と称し、この領域は、ファミリーの異なるメンバーの様々な性能に貢献し得ると推測された。したがって、本発明者らは、NcoIおよびXmaI部位を介しての様々に異なる合成リーダー配列中の置換の性能の影響を試験した。漸進的に短くなるリーダー配列を用いて、本発明者らは、驚くべきことに、このリーダー配列の大部分が、活性ルシフェラーゼの細胞内局在化のために必須でないことを見出した。例えば、本発明者らは、5つの試験ルシフェラーゼのそれぞれの切断変異体をコードするプラスミドを創出し、ここでは、野生型リーダー配列を、DADと称する非常に短い合成リーダー配列で置き換えた。これらのプラスミドおよびそれらの全長対応物をHeLa細胞に一過的にトランスフェクトし、ルシフェラーゼ活性を、実施例2TABLE5に記載するようにして定量した。データをTABLE6Aに示す。TABLE6Aに示す結果は、野生型リーダー配列をDADリーダーに置換することにより、5つ全てのルシフェラーゼのシグナル強度が改良されたことを示す。次に、本発明者らは、これらのルシフェラーゼに対する温度の影響を、以下のようにして試験した。20μLの溶解物のアリコートを96ウェルプレートに移し、60μLのFlashGlowアッセイ緩衝液と手動で混合して、グロー反応を開始した。10分後に、ルミネセンスを室温にて測定した。プレートを、次いで、8°Cに設定した冷蔵庫に移し、15分間放置して冷却した後に、2回目の測定のためにルミノメータに素早く戻した。同じ2枚のプレートを同時にアッセイし、ルミネセンスシグナルの標準化のために室温に維持した。データは、ルミネセンスのパーセント変化、すなわちRTプレートとして表して、これをTABLE6Bに示す。TABLE6Bは、5つ全ての全長ルシフェラーゼが、より冷たい温度にてかなりより強いルミネセンスシグナルを生じることを示す。驚くべきことに、切断されたリーダー配列は、全ての場合においてこの変化の大きさを低減させた。次に、本発明者らは、DADリーダーペプチド内のアミノ酸の重要性について調べた。これらのアミノ酸のどれが必須であるかを決定するために、本発明者らは、iMP1v1の関係において、GSDADRGKMペプチド中の1または複数のアミノ酸を置換または欠失させたDADリーダーペプチドの変異体バリアントを多数構築して試験したのとおりに。あるこのような変異体は、NSDADRGKMであり、これは、MP1v1のその領域に存在する天然ペプチドを表す。よって、この構築物は、いずれのアミノ酸置換も有さない単純な切断である。これをMP1dと称した。試験した別の変異体は、NSDADRGKLであり、これは、対応する天然配列iniMP1v1から、最終のMがLに置換されていることによってのみ異なる。これをMP1dLと称した。TABLE7Aは、これらの変異体の性能を示す。全長MP1に関して、欠失変異体は、2重ルシフェラーゼアッセイにおけるシグナルの増強と温度変化の影響の低減とを示す。驚くべきことに、MP1dLは、全長対照に対してだけでなく、M→L置換以外は同一の構築物であるMP1dに対しても、両方のパラメータにおける非常に実質的な改良を示した。この単一アミノ酸変化は、ルミネセンスの6倍の増強と、大きく低減された温度の影響とを導いた。実際に、この変異体について8°Cでの負の値は、その最適温度が、8°CよりもRTに近いレベルまで上方にシフトしたことを示唆する。これらのデータは、性能の改良が、aNSDADRGKMの上流のMP1の領域を欠失させ、b保存PGKKのすぐ上流にあるLをMに置換することにより達成できることを示す。ファミリーの他のメンバーにおける対応する変異が同様の利益をもたらすかを決定するために、本発明者らは、他のサブファミリーのメンバーであるiML22を選択した。iML22において、対応する領域はDVDANRGGHGGHである。したがって、本発明者らは、iML22の欠失構築物を創出し、これは以下の切断リーダー配列DVDANRGGHGGHPGKKを含んだ。特に、iML22およびiMP2aはともに、iMP1v1のKMの代わりにGHGGHを含む。よって、iML22におけるL変異の利益を試験するために、本発明者らは、GHGGHがKLに変換された欠失プラスL構築物DVDANRGKLPGKKを創出した。これらの両方の構築物を、全長細胞内対照iML22との比較において、実施例2TABLE5に記載するようにして試験した。TABLE7Bに示すデータは、対応する変異体がiML22にも利益をもたらすことを証明する。次に、本発明者らは、別のファミリーメンバー、すなわちML39、MP2aおよびML45において対応する変異を構築して試験した。これらの実験のために、本発明者らは、切断なしでL変異を含む変異体も含めた。フラッシュルミネセンスは、DLAおよびFGキットの両方も用いて測定し、ルシフェラーゼ変異体のシグナル強度の改良がいずれか一方のアッセイ緩衝液系に制限されないことを確認した。TABLES7C~Eは、試験した各ファミリーメンバーについて、欠失のみまたはLのみのいずれかにより著しい利益が得られたことを示す。この利益は、シグナル強度の改良および温度の影響におけるシフトとしてともに明らかになった。さらに、データは、変異を組み合わせることによるさらなる利益を示す。上記のことから気付くように、iML22およびiMP2aは、他のメトリジアルシフェラーゼのKMの代わりにGHGGHを含み、TABLES7Bおよび7Dに示す構築物ML22dL、MP2aLおよびMP2adLは、天然GHGGHからKLへの置換を含む。最終HからLへの単純な置換が利点を授けるために十分であるかを決定するために、本発明者らは、GHGGHがGHGGLに変換された、これらのルシフェラーゼの非欠失変異体を構築し、TABLE6に記載するようにしてそれらを試験した。TABLE8Aは、この単一アミノ酸の変化が、これらのルシフェラーゼの性能を改良するために十分であることを示す。M→L置換の影響も、MP1の分泌バージョンにおいて試験した。この実験のために、もちろん、溶解物ではなく馴化培地をアッセイした。TABLE8Bは、このM→L置換も、分泌ルシフェラーゼに著しい利益をもたらすことを示す。第IV部新規細胞内ルシフェラーゼにおけるC6の状況の最適化他の利益をもたらす変異を網羅的に探索スクリーニングしている間に、本発明者らは、6番目のシステインを挟むアミノ酸が、性能の重要な決定因子であることを同定した。この領域内で、野生型ルシフェラーゼは、以下の部分配列を有するLCVD、LCAD、RCTD、RCAS、RCTS、LCATおよびLCED。これらの研究の出発点として、上記の切断リーダー配列とM→L変異とを含む変異MP1v1構築物を用いた。本発明者らは、工学的に操作されたXmaI、BsrGI、SalI、AgeIおよびHindIII制限酵素部位を利用して、他のファミリーメンバーの部分とこの構築物とのキメラを創出し、次いで、実施例2TABLE5に記載するようにして性能を試験した。1つのキメラは、性能の改良を示した。この構築物は、C6領域を含んでC6の状況をLCADからRCASに変化させるiML45のSalIAgeI断片を含んだ。RCASが改良を担うかどうかを決定するため、およびこの領域に対する他の変更によるさらなる改良をスクリーニングするために、本発明者らは、以下のTABLES9A~9Cに示すように、この領域内に様々に異なるアミノ酸配列を含むChi5の変異体を構築して試験した。TABLE9Aに示すデータは、以下のことを示す。RCASは、Chi5において見られる改良を担うRCASをLCADと比較されたい。1位のRは、Lより優れている例えば、RCASをLCASと、そしてRCADをLCADと比較されたい。3位のAは、V、TまたはSより優れている例えば、RCADをRCTDと、LCADをLCVDと、そしてQCADをQCSDと比較されたい。4位のDは、Sより優れている例えば、RCADをRCASと比較されたい。最適配列は、RCADであるRCADを他の全てと比較されたい。TABLE9Bに示すデータは、以下のことを示す。1位において、R、K、QおよびHは、Lより良好なシグナル強度をもたらすので全て許容されるTABLE9B中のKCAD、QCADおよびHCADをRCADと比較し、この差を、TABLE9AにおけるRCADとLCADとの間のより大きい差と比較されたい。温度の影響に関して、しかし、著しい差が見られた。Rを用いて最小の増加が8°Cにて見られ、その後にK、次いでQ、次いでHが続いた。3位において、Eは、Aと同様に良好であるが、Hは明らかに劣るRCED、RCHDおよびRCADを比較されたい。TABLE9Cに示すデータは、以下のことを示す。4位において、Eは、良好な性能をもたらすRCAEをRCADと比較し、この差を、TABLE9AにおけるRCADとRCASとの間のより大きい差と比較されたい。組み合わせたデータは、C6領域を以下のペプチド式RKQHCAEDEに変換することにより、性能の改良に到達できることを示す。その後、同じ変異が他のサブファミリーのメンバーに利益をもたらすかを調べることにした。よって、本発明者らは、C6ペプチドをRCADに変異させたiMP2aおよびiML22の変異体を創出して試験した。対応する野生型ルシフェラーゼ配列の対応する部分配列は、iMP2aにおいてLCVDおよびiML22においてLCEDである。TABLES10Aおよび10Bは、この変異が、実際に、これらのルシフェラーゼの性能を改良することを示す。さらに、本発明者らは、分泌ルシフェラーゼの状況におけるC6変異の利益について試験した。この実験のために、本発明者らは、TABLE8Bに記載するM→L置換を有する分泌型MP1v1ルシフェラーゼを利用した。TABLE10Cに示す得られたデータは、この変異が、実際に、分泌フォーマットのルシフェラーゼに利益をもたらすことを証明する。第V部新規細胞内ルシフェラーゼにおけるC9の状況の最適化本発明者らは、9番目のシステインを挟むアミノ酸内の利益になる変異についても探索した。この領域内で、野生型ルシフェラーゼは、以下の部分配列を有するKCSA、KCSE、QCSD、HCSDおよびHCSA。これらの研究の出発点として、上記のRC6AD、切断リーダー配列およびM→L置換を含む変異体iMP1v1構築物を用いた。データをTABLE11に示す。TABLE11に示すデータは、以下のことを示す。1位のKは、RまたはQより優れている例えば、Table11AにおけるKCSEをRCSEと、そしてKCAEをRCAEと、そしてTABLE11BにおけるKCSDをQCSDと比較されたい。3位のSは、Aより優れている例えば、TABLE11AにおけるKCSEをKCAEと、そしてTABLE11BにおけるQCSDをQCADと比較されたい。4位のDは、AまたはEより優れている例えば、TABLE11AにおけるKCSDをKCSAおよびKCSEと比較されたい。最適配列は、KCSDであるKCSDを他の全てと比較されたい。組み合わせたデータは、C9領域を、いずれの既知のルシフェラーゼにも含有されないKCSDに変換することにより、性能の改良を得ることができることを示す。次に、同じ改変が、他のサブファミリーのメンバーに利益をもたらすかを調べることにした。よって、C9ペプチドをKCSDに変異させたiMP2aおよびiML22の変異体を創出して試験した。野生型ルシフェラーゼの対応するペプチドは、iMP2aにおいてHCSAおよびiML22においてHCSDである。よって、iML22変異も、1位におけるKをHと比較する役割を果たす。TABLE12は、この変異が、実際に、これらのルシフェラーゼの性能を改良することを示す。さらに、データは、1位のKが、Hより優れていることを示すTABLE12AにおけるiML22KCSDをiML22HCSDと比較されたい。第VI部新規細胞内ルシフェラーゼにおけるC5の状況の最適化本発明者らは、5番目のシステインを挟むアミノ酸内の利益をもたらす変異についても探索した。この領域内で、野生型ルシフェラーゼは、以下の部分配列を有するRCHD、RCHTおよびRCHS。これらの研究の出発点として、上記の切断リーダー配列、M→L変異およびRC6ADを含む変異体iMP1v1構築物を用いた。データをTABLE13Aに示す。さらに、本発明者らは、同じ変異を含むが、上記のKC9SDも含む変異体iMP1v1構築物を出発点として用いた。データをTABLE13Bに示す。TABLE13に示すデータは、HからAへの単一アミノ酸変化が、実質的な性能の改良をもたらすために十分であることを証明する。これは、この位置での天然のHが全ての野生型ルシフェラーゼのうちで保存されていることを考慮すると、特に驚くべきことである。サブファミリー1の全てのメンバーがRC5HDを含むが、サブファミリー2のメンバーは、RCHTまたはRCHSを含む。本発明者らは、天然のRCHSがRCAS、RCATまたはRCADに変換されたMP2aL2の変異体を構築し、それらを上記のようにして試験した。データをTABLE13Cに示す。TABLE13Cに示すデータは、HからAへの単一アミノ酸変化も、このルシフェラーゼにおける実質的な性能の改良をもたらすために十分であることを証明する。さらに、3つ全ての変更が、性能の利益をもたらした。第VII部N末端配列のさらなる最適化試験した多くの合成リーダー配列のうち、非常に良い性能を示したのはEAEAERGKLであった。本発明者らは、このリーダーおよびその様々な変異を、TABLE13Bに記載するRC5AD構築物すなわち、RC5AD、RC6ADおよびKC9SDを有する変異体iMP1v1にクローニングし、実施例2~6に記載するようにしてそれらの性能を試験した。データをTABLE14に示す。TABLE14Aは、リーダー配列のさらなる切断の性能に対する影響を示す。重要なLまで延びる最長の切断でさえ、機能的ルシフェラーゼをもたらしたが、より良い性能は、この残基のすぐ上流にある2~6アミノ酸を含めた場合に達成された。TABLE14Bは、これらの同じ欠失構築物のいくつかおよびアミノ酸置換を含む構築物を含む。特に、重要なLからVへの変異またはIへのより保存的な変化でさえ、性能の非常に実質的な下落を引き起こした。実際に、これらの変異体の性能は、最長切断のものより悪かった。重要なLの上流のアミノ酸を含めることにより性能が改良されたが、他の変異体は、このモチーフ内のRおよびKが、置換に耐容性であることを示唆した。TABLE14Cは、重要なLについての他の置換の影響を示す。性能の非常に実質的な下落が、このLをA、F、H、PまたはTで置換した場合に見られた。第VIII部新規細胞内ルシフェラーゼにおけるC10の状況の最適化本発明者らは、10番目のシステインを挟むアミノ酸内の利益をもたらす変異についても探索した。この領域内で、野生型ルシフェラーゼは、以下のペプチドを有するDRCAS、QRCAT、SRCKTおよびGRCAS。これらの研究の出発点として、TABLE14に記載するEAEAERGKLリーダーを有する変異体iMP1v1構築物すなわち、RC5AD、RC6AD、KC9SDも含有するを用いた。C10の周囲の様々な改変を試験し、1つの変異体が性能の増強を示した。TABLE15AにおいてGRC10ASと称するTABLE16においてクローン21と称するこの変異体は、C10の上流の2番目の残基にてD→G置換を含む。データは、この置換が、DLAにおいてフラッシュシグナルの増強を、FlashGlowにおいてわずかにより低いフラッシュシグナルを、そして特に8°Cにて活性のより大きい喪失をもたらすことを示す。この後者の特徴は、8°Cを大きく超えるレベルまで最適温度がさらに上昇したことを示唆する。よって、プレートを32°Cインキュベータに移すさらなる温度実験を行った。データは、試料を32°Cに加熱した場合に、D→G変異がシグナルの喪失を低減させることを示す。TABLE15Aの驚くべき結果に基づいて、本発明者らは、C10位の上流の2番目の残基へのさらなる改変を試験し、結果をTABLE15Bおよび15Cに示す。TABLE15BおよびTABLE15Cのデータは、DをG、N、S、A、T、Q、E、H、KおよびRのいずれかに置換することにより、性能の増強を得ることができることを証明する。これらのデータは、DRC10ASモチーフにおけるSのTへの置換が、さらに利益をもたらすことも示す。さらに、データは、SRC10KTモチーフが、KをAに置換することにより改良できることを示す。次に、本発明者らは、nsMP2aにおける同様の変異を構築して試験した。データをTABLE15Dに示す。TABLE15Dは、nsMP2aの性能も、SRC10KTモチーフ中のSをGに置換してGRC10KTを作製することにより改良できることを証明する。KをAにさらに置換してGRC10ATを作製することにより、さらなる利益がもたらされた。次に、本発明者らは、nsMP1、すなわち、他の利益をもたらす変異を全く含有しない構築物におけるC10変異の利益について試験した。結果をTABLE15Eに示し、これは、DをGに置換することも、他の変異の非存在下において著しい利益をもたらすことを示す。第IX部本発明の合成ルシフェラーゼの性能比較上記の変異の組み合わせの性能に対する利益を定量するために、本発明者らは、6つの異なる全長細胞内ルシフェラーゼを、TABLE15に記載するGRC10ASクローンと一緒に試験した。クローン21は、以下の変異を含む。リーダーペプチド切断およびM→L置換RC6ADKC9SDRC5ADGRC10ASデータをTABLE16Aに示し、これは、シグナルの強さの全ての尺度における大きな改良と、RTから32°Cに温めることによる影響の大きな低減を導いた最適温度の実質的な上昇とを証明する。これらの変異の利益がPEST配列を含むルシフェラーゼに限定されないことを確認するために、PEST配列をクローン21から除去し、元のiMP1v1の性能を試験して比較した。TABLE16Bは、PEST配列の非存在下でさえかなりの利益に到達することを示す。規定されたアッセイ緩衝液系におけるこれらの変異の利益を定量するために、アッセイを、WO2008049160の実施例28で定義されるv6溶解緩衝液ならびに25mMTrispH775、06mM還元グルタチオン、04mM酸化グルタチオン、1mMEDTA、2mMアスコルビン酸塩、24μMCzを含むアッセイ緩衝液を用いて行った。TABLE17は、シグナル強度および温度の影響の両方の点でのこれらの変異のかなりの利益が、これらの試薬を用いるアッセイにも当てはまることを示す。クローン22は、GRC10ATを含有すること以外はクローン21と同じである。クローン16は、DRC10ASを含有すること以外はクローン21と同じである。分泌ルシフェラーゼの状況におけるこれらの変異の利益を定量するために、本発明者らは、以前に記載した細胞内タンパク質についてと同じ方法を用いて、分泌バージョンに対してアッセイを行った。結果をTABLE18Aおよび18Bに示し、これにより、本発明者らによる発見の利益を、細胞内および分泌型の両方のルシフェラーゼに当てはめることができることが確認される。分泌型ルシフェラーゼに対する本発明者らの変異の利益を証明するために、利益をもたらす変異の連続的な喪失を作製して、TABLE18Cおよび18Dに示す利益を証明した。TABLE18Cおよび18Dにおいて、sMP1変異は、以下のようにラベルを付すLML置換C6RC6ADC9KC9SDC5RC5ADC10GRC10AS切断シグナルペプチド後のGSEAEAERGKL。32°Cに対する応答が特に注目され、これは、それぞれ全ての逐次的な変異が、ルシフェラーゼの最適温度を上昇させることを示す。上記の変異の組み合わせの性能に対する利益を定量するために、本発明者らは、6つの異なる全長分泌型ルシフェラーゼを、TABLE18Cおよび18Dに記載する変異体と一緒に試験した。データをTABLE19Aに示し、これは、シグナル強さの全ての尺度における莫大な改良と、RTから32°Cに温めることによる影響の大きな低減を導いた最適温度の実質的な上昇とを証明する。さらに、これらの利益が緩衝液組成に依存しないことを確認するために、本発明者らは、培地およびセレンテラジンだけを含むアッセイ緩衝液により馴化培地をアッセイした。データをTABLE19Bに示し、これは、シグナルの強さの全ての尺度における莫大な改良と、RTから32°Cに温めることによる影響の大きな低減を導いた最適温度の実質的な上昇とを証明する。次に、本発明者らは、室温試料が曝露され得る可能性のある温度範囲により近い温度範囲の状況における改良された温度応答の利益を定量することにした。このために、本発明者らは、標準的な温度アッセイを8°C32°Cから19°C27°Cに改変した。これらは、プレートをルミノメータに移動させる直前の温度であり、これにより、いくらかのレベルの温度平衡が測定の前に生じ、よって、真の温度範囲をさらにより低減する。データをTABLE20Aに示す。TABLE20Aは、クローン21のルミネセンスが、19°Cに冷却するかまたは27°Cに温めた場合に、真のRT測定から13未満変化したことを示す。これとは明確に対照的に、全ての野生型細胞内ルシフェラーゼは、これらの温度変化に応答して、実質的により大きいルミネセンスの変動を示した。非分泌型ルシフェラーゼの最適温度および温度変化に対するそれらの応答をさらに定義するために、本発明者らは、複製96ウェルプレートに溶解物を播種し、FGアッセイ緩衝液を用いてグロー反応を開始した。1枚のプレートを、次いで、冷蔵庫に入れて冷却し、対照プレートをRTに保った。両方のプレートを、次いで、繰り返して測定し、各読み取りの直前にアッセイ反応の温度をモニタリングした。冷却したプレートが室温に到達すると、これを37°Cのオーブンに出し入れして、より高い温度の読み取りを得た。データを、対照プレートに対する温度調整プレートのルミネセンスとして図2に示す。図2は、wtルシフェラーゼおよびクローン22と比較して、クローン22は、以下の変異を含むことを示す。リーダーペプチド切断およびM→L置換RC6ADKC9SDRC5ADGRC10ATクローン22は、18~28°Cの範囲内で温度が変化するにつれ、最小限のルミネセンスの変化だけを経る。これは、実験台で行われるアッセイについて重要な温度範囲であり、ここでは、RTは変動することがあり、ルミノメータ内の電子機器により発生する熱によりRTを超えるいくらかの加熱を避けることができない例えば発明者らのルミノメータ内の温度は、長時間の操作中に27°Cほど高くまで上昇し得る。次に、本発明者らは、フラッシュ反応における温度の影響を測定した。溶解物を96ウェルプレートに載せ、冷蔵庫で冷却した後に、プレートをルミノメータに移して、RTアッセイ緩衝液の自動注入の後のフラッシュ反応により測定した。ルミノメータ内部では、これらの溶解物は、ある特定のタイプの溶解物のそれぞれの連続する試料が、同じタイプの先行する試料よりもわずかに暖かくなるように、ルミノメータからの熱により温められる。データを、同じタイプの32全ての試料の平均ルミネセンスに対するそれぞれ個別の試料のルミネセンスとして表し、図3に示す。図3は、wtルシフェラーゼのそれぞれについて、溶解物の温度だけがこのタイプの実験中に変動するにもかかわらず、ルミネセンスの強さの著しく大きい変動を示す。これとは対照的に、クローン22についてより小さい変動が見られた。これらのデータは、ユーザが測定の前に溶解物をRTまで適切に温めることに失敗したとしても、クローン22を用いるアッセイが、温度に媒介される誤差の低減により利益を受けることを示す。次に、本発明者らは、ルミノメータ内でのこの回避できない加熱の影響を、グロー反応および測定のためのルミノメータに入れる前に21°Cに維持したプレートを用いて試験した。複製溶解物を96ウェルプレートに載せ、グロー反応を、FGアッセイ緩衝液を用いて開始した。反応の温度は、プレートを測定のためにルミノメータに挿入する直前に21°Cと測定された。データを、同じタイプの全ての試料の平均ルミネセンスに対するそれぞれ個別の試料のルミネセンスとして表し、図4に示す。図4は、ここでもまた、wtルシフェラーゼのいずれと比較しても、クローン22を用いた場合に変動がより小さいことを証明する。最後に、本発明者らは、記載するwtおよびルシフェラーゼ変異体を含有する馴化培地を用いる以外は図2に記載したのと同様の実験を行うことにより、ルシフェラーゼの分泌バージョンに対する温度の影響を測定した。iMP1v1の変異は、TABLE15Dに示すとおりである。得られたデータを図5に示す。図5は、ルシフェラーゼ変異体のかなりより高い最適温度と、より高い、例えば21°Cを超える温度および33°Cを超える温度に対する耐性の改良とを示す。最高温度にて、ルシフェラーゼ変異体は、約10倍高いその活性を保持した。さらなる温度範囲上昇改変以前に記載した実施例は、保存PGKK残基のすぐ上流のM→L置換によるルシフェラーゼの最適温度の著しい増加を証明したので、本発明者らは、他のM→L置換も最適温度を増加させるかを決定することにした。このために、クローン25と称する分泌型ルシフェラーゼを、図1の98位に相当するMにて変異させた。バリアントを、実施例8のとおりのルシフェラーゼアッセイで試験し、結果をTable21Aに示す。TABLE21Aは、MからL、IまたはVへの置き換えが、室温に比べて32°Cでのルミネセンスシグナルが大きく上昇したルシフェラーゼ変異体を作製したことを示し、これは、最適温度の増加を示す。最大の上昇は、M→L置換を有する変異体において見られた。最適温度のこの上昇は、実施例9、図5のとおりに行った最適温度実験においてさらに定義された。結果を図6に示し、これは、クローン25のM→Lバリアントが、この改変を有さないクローン25における約29°Cと比較して、約37°Cの最適温度を有することを証明する。さらに、これらのルシフェラーゼは、アッセイした最高温度にて、野生型分泌型ガウシアルシフェラーゼよりそれぞれ10および20倍高い活性を示した。M→改変の影響を、Cl25ルシフェラーゼの細胞内バージョンにおいても試験した。この実験のために、もちろん、馴化培地ではなく溶解物をアッセイした。TABLE21Bは、このM→改変も、細胞内ルシフェラーゼの状況においてかなりの利益、例えば32°Cでのルミネセンスのより大きい上昇をもたらすことを示す。分泌型ルシフェラーゼを用いて見られたことと同様に、M→L改変は、最大の上昇をもたらし、M→A置換は、最適温度を上昇させなかった。実施例8を参照されたいは、C10の2アミノ酸上流の残基が最適温度に影響し、この位置のEがある望ましい実施形態であったことを示した。本発明者らは、よって、C6に対する対応する位置でのEの置換が、同様の利益をもたらすかを決定することにした。分泌型クローン25のMおよびLの両方のバージョンのDRC6ADモチーフをERC6ADに変換し、上記のようにして試験した。結果をTable21Cに示し、これは、このD→E改変による最適温度のさらなる上昇を証明する。本明細書で引用する全ての特許、特許出願および出版物の開示は、本明細書に参照によりそれらの全体が組み込まれる。本明細書におけるいずれの参考文献の引用も、そのような参考文献が本出願の従来技術として利用可能であることを認めるものでない。本明細書を通して、本発明をいずれの1つの実施形態または特徴の具体的な集団に限定することなく本発明の好ましい実施形態を記載することを目的としている。当業者は、よって、本開示に鑑みて、例示された具体的な実施形態に、本発明の範囲を逸脱することなく様々な改変および変化を加えることができることを認識する。このような全ての改変および変化は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含むことを意図する。