钙的测量对于许多生物学研究至关重要。水母发光蛋白复合物包含22kD的apoaequorin蛋白,分子氧和发光体coelenterazine。当三个Ca2+离子与该复合物结合时,腔肠素被氧化成腔肠酰胺,伴随着二氧化碳和蓝光的释放。水母发光蛋白的生物发光对Ca2+浓度的近似三次幂依赖性允许测量Ca2+浓度,检测范围为~0.1μM至>100μM。与荧光Ca2+指示剂不同,可以在不照射样品的情况下检测Ca2+结合的水母发光蛋白,从而消除自发荧光的干扰。天然腔肠素及其衍生物赋予水母发光蛋白复合物不同的Ca2+亲和力和光谱特性。据报道,用腔肠素hcp重构的重组脱辅基水母蛋白具有最佳的总体发光,具有高量子产率和快速响应时间。然而,来自腔肠素类似物的水母发光蛋白的细胞内重建可能相对较慢。含有cp,f或h形式的腔肠素的水母发光蛋白表现出比用天然腔肠素重构的脱辅基水母发光蛋白强10-20倍的发光。