IPTG (izopropyl β-D-1-tiogalaktopyranozid) prášokje dobre známy induktor široko používaný v molekulárnej biológii na expresiu rekombinantných proteínov v hostiteľských bunkách, typicky E. coli. V tomto blogu preskúmame, ako prášok IPTG ovplyvňuje expresiu proteínov v rôznych rastových fázach hostiteľských buniek. Ako spoľahlivý dodávateľ prášku IPTG máme hlboké znalosti o jeho aplikáciách a dopadoch a radi sa s vami o tieto informácie podelíme.
Kód produktu: BM-2-5-133
Meno: Iptg
CAS č.: 367-93-1
MF: C9H1805S
MW: 238,3
EINECS č.: 206-703-0
Trh: Indonézia, Veľká Británia, Nový Zéland, Kanada atď.
Výrobca: BLOOM TECH Guangzhou Factory
Technologický servis: Oddelenie výskumu a vývoja-4
Poštovné: Posielanie ako ďalší necitlivý názov chemickej zlúčeniny.
Poskytujeme prášok Iptg, podrobné špecifikácie a informácie o produkte nájdete na nasledujúcej webovej stránke.
Produkt:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html
Pochopenie úlohy IPTG pri expresii proteínov
IPTG je analóg alolaktózy, metabolitu laktózy. V lac operónovom systéme E. coli sa lac represorový proteín za normálnych podmienok viaže na oblasť operátora, čím bráni transkripcii génov po prúde, ktoré sú zodpovedné za metabolizmus laktózy. Keď je prítomný IPTG, viaže sa na lac represor, čo spôsobuje konformačnú zmenu v represore a uvoľňuje ho od operátora. To umožňuje RNA polymeráze viazať sa na promótor a iniciovať transkripciu cieľových génov, čo vedie k expresii zodpovedajúcich proteínov.
Rôzne fázy rastu hostiteľských buniek
Hostiteľské bunky, ako napríklad E. coli, prechádzajú niekoľkými odlišnými fázami rastu: fázou oneskorenia, exponenciálnou fázou, stacionárnou fázou a fázou smrti.
Fáza oneskorenia: Toto je počiatočná fáza, keď sa bunky prispôsobujú novému prostrediu. Bunky sú metabolicky aktívne, ale nedelia sa rýchlo. Syntetizujú potrebné enzýmy a zložky na prípravu na rast.
Exponenciálna fáza: V tejto fáze sa bunky delia konštantnou a rýchlou rýchlosťou. Počet buniek sa v pravidelných intervaloch zdvojnásobuje. Metabolická aktivita buniek je na vysokej úrovni a aktívne syntetizujú proteíny a iné bunkové zložky.
Stacionárna fáza: Keď sa živiny vyčerpávajú a hromadia sa odpadové produkty, rýchlosť rastu sa spomaľuje a počet nových buniek sa rovná počtu odumierajúcich buniek. Bunková populácia dosahuje plató.
Fáza smrti: V dôsledku nedostatku živín a prítomnosti toxických odpadových produktov počet odumierajúcich buniek prevyšuje počet buniek nových a populácia buniek začína klesať.
Účinky IPTG na expresiu proteínov v rôznych fázach rastu
Fáza oneskorenia
Pridanie IPTG počas lag fázy nemusí byť veľmi účinné pre expresiu proteínu. Keďže bunky sú stále v adaptačnom štádiu, ich metabolický aparát nie je plne funkčný. Bunky potrebujú čas, aby sa prispôsobili novému prostrediu, syntetizovali základné enzýmy a vybudovali potrebné bunkové zložky. Zavedenie IPTG v tomto štádiu nemusí viesť k účinnej transkripcii a translácii cieľových génov. Bunky nemusia mať dostatok zdrojov alebo zavedené vhodné regulačné mechanizmy, aby reagovali na induktor.
Exponenciálna fáza
Exponenciálna fáza sa všeobecne považuje za optimálny čas na pridanie IPTG na expresiu proteínu. Počas tejto fázy bunky rýchlo rastú a ich metabolická aktivita je vysoká. Ribozómy, RNA polymerázy a ďalšie translačné a transkripčné mechanizmy sú vysoko aktívne. Keď sa pridá IPTG, môže sa rýchlo viazať na lac represor, čo umožňuje pokračovať v transkripcii cieľových génov. Výsledkom je, že veľké množstvo cieľového proteínu môže byť syntetizované v relatívne krátkom čase. Okrem toho majú bunky dostatok energie a zdrojov na podporu syntézy rekombinantného proteínu.
Stacionárna fáza
Pridanie IPTG počas stacionárnej fázy môže viesť k obmedzenej expresii proteínu. V tomto štádiu sú bunky v strese v dôsledku vyčerpania živín a hromadenia odpadových látok. Metabolická aktivita buniek sa znížila a bunkový aparát nemusí byť taký účinný ako v exponenciálnej fáze. Hoci IPTG sa stále môže viazať na lac represor a iniciovať transkripciu, bunky nemusia mať dostatok energie alebo zdrojov na produkciu veľkého množstva cieľového proteínu. Okrem toho môže byť stabilita exprimovaného proteínu ovplyvnená stresovými podmienkami v stacionárnej fáze.
Fáza smrti
Nie je vhodné pridávať IPTG počas fázy smrti. Bunky odumierajú a ich metabolické funkcie sú vážne narušené. Bunková mašinéria sa rozpadá a schopnosť syntetizovať proteíny je takmer nulová. Pridanie IPTG v tomto štádiu nepovedie k žiadnej významnej expresii proteínu.
Optimalizácia proteínovej expresie indukovanej IPTG
Na dosiahnutie najlepších výsledkov expresie proteínov je potrebné zvážiť niekoľko faktorov.
IPTG koncentrácia: Optimálna koncentrácia IPTG závisí od špecifických hostiteľských buniek a cieľového proteínu. Príliš nízka koncentrácia nemusí úplne vyvolať expresiu cieľového génu, zatiaľ čo príliš vysoká koncentrácia môže byť toxická pre bunky a ovplyvniť ich rast a syntézu proteínov.
Indukčný čas: Zásadnú úlohu zohráva aj dĺžka trvania indukcie. Dlhší indukčný čas môže viesť k vyšším výťažkom bielkovín, ale môže tiež zvýšiť riziko degradácie bielkovín a akumulácie toxických odpadových produktov.
Podmienky rastu: Udržiavanie optimálnych rastových podmienok, ako je teplota, pH a dostupnosť živín, je nevyhnutné pre efektívnu expresiu bielkovín. Tieto faktory môžu ovplyvniť rýchlosť rastu a metabolickú aktivitu hostiteľských buniek.
Súvisiace produkty a ich aplikácie
Ako dodávateľ prášku IPTG ponúkame aj ďalšie vysokokvalitné chemické produkty na výskumné účely. napr.Filgotinib CAS 1206161-97-8je zlúčenina, ktorá preukázala potenciál v oblasti protizápalového výskumu.4-Brómtrifenylamín CAS 36809-26-4je široko používaný v organickej syntéze a materiálovej vede.10-HDA CAS 14113-05-4má rôzne biologické aktivity a je predmetom záujmu v oblasti farmaceutického výskumu.
Náš produkt
Záver a výzva na akciu
Záverom možno povedať, že načasovanie pridania prášku IPTG počas rastových fáz hostiteľských buniek je rozhodujúce pre účinnú expresiu proteínu. Exponenciálna fáza je vo všeobecnosti najlepší čas na indukciu, zatiaľ čo pridanie IPTG počas fázy oneskorenia, stacionárnej fázy alebo fázy smrti nemusí priniesť uspokojivé výsledky. Starostlivou optimalizáciou koncentrácie IPTG, doby indukcie a podmienok rastu môžu výskumníci dosiahnuť vysokú úroveň expresie proteínov.
Ak máte záujem o náš prášok IPTG alebo iné chemické produkty, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli obstarávaniu a ďalšej diskusii. Zaviazali sme sa poskytovať vysokokvalitné produkty a vynikajúce služby zákazníkom, aby sme splnili vaše výskumné potreby.
Referencie
- Miller, JH (1972). Experimenty v molekulárnej genetike. Cold Spring Harbor Laboratory.
- Sambrook, J. a Russell, DW (2001). Molekulárne klonovanie: laboratórna príručka. Cold Spring Harbor Laboratory Press.
- Studier, FW, & Moffatt, BA (1986). Použitie bakteriofágovej T7 RNA polymerázy na riadenie selektívnej vysokoúrovňovej expresie klonovaných génov. Journal of Molecular Biology, 189 (1), 113-130.