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IPTG一種硫代糖苷廣泛應用于基因表達的誘導

瀏覽次數:2107 發布日期:2024-11-6  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

異丙基-β-D-硫代半乳糖苷(Isopropyl β-D-thiogalactoside,簡稱IPTG)是一種常用的分子生物學試劑,主要用于誘導表達系統中的基因表達。

結構與化學性質

化學名稱:異丙基-β-D-硫代半乳糖苷

分子式:C9H18O5S

分子量:238.30 g/mol

結構:IPTG是一種硫代糖苷,其結構中硫原子取代了半乳糖苷中的氧原子。

生物學作用

IPTG主要用于誘導大腸桿菌中的乳糖操縱子系統,特別是用于誘導表達載體中的lacI基因控制的啟動子。其作用機制如下:

1. 誘導作用:IPTG與lacI基因編碼的阻遏蛋白結合,使其失活,從而解除對lac啟動子的抑制,使得下游基因得以表達。

2. 穩定性:與乳糖不同,IPTG不會被細菌代謝,因此可以持續誘導基因表達。

應用

基因表達誘導:在分子生物學實驗中,IPTG常用于誘導表達載體中的目標基因,特別是在大腸桿菌中表達重組蛋白。

研究工具:IPTG也被用于研究乳糖操縱子和其他依賴于lacI阻遏蛋白的基因調控系統。

使用注意事項

濃度:IPTG的使用濃度通常在0.1-1 mM之間,具體濃度取決于實驗需求和表達系統的特性。

儲存:IPTG應儲存在-20°C,避免反復凍融,以保持其活性。

IPTG誘導原理:

首先:

E.coli的乳糖操縱子(元)含Z、Y及A三個結構基因,分別編碼半乳糖苷酶、滲透酶和乙酰基轉移酶,此外還有一個操縱序列O、一個啟動序列P及一個調節 基因I。I基因編碼一種阻遏蛋白,后者與O序列結合,使操縱子(元)受阻遏而處于關閉狀態。在啟動序列P上游還有一個分解(代謝)物基因激 活蛋白(CAP)結合位點。由P序列、O序列和CAP結合位點共同構成lac操縱子的調控區,三個酶的編碼基因即由同一調控區調節,實現基因產物的協調表達。

其次:

在沒有乳糖存在時,lac操縱子(元)處于阻遏狀態。此時,I序列在PI啟動序列操縱下表達的Lac阻遏蛋白與O序列結合,阻礙RNA聚合酶與P序列結合,抑制轉錄啟動。當有乳糖存在時,lac操縱子(元)即可被誘導。在這個操縱子(元)體系中,真正的誘導劑并非乳糖本身。乳糖進入細胞,經β-半乳糖苷酶催化,轉變為異乳糖。后者作為一種誘導劑分子結合阻遏蛋白,使蛋白構象變化,導致阻遏蛋白與O序列解離、發生轉錄。異丙基硫代半乳糖苷(IPTG)的作用與異乳糖相同,是一 種作用極強的誘導劑,不被細菌代謝而十分穩定,因此被實驗室廣泛應用。

總結

IPTG是一種重要的分子生物學工具,廣泛應用于基因表達的誘導。其獨特的化學結構和生物學特性使其成為實驗室中不可或缺的試劑。

發布者:上海惠誠生物科技
聯系電話:18018625233
E-mail:17715331663@163.com

標簽: IPTG 367-93-1
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