IPTG (izopropyl β-D-1-tiogalaktopyranozid) prášokje dobre známy a široko používaný induktor v molekulárnej biológii, najmä v oblasti expresie rekombinantných proteínov. V tomto blogu sa ako dodávateľ prášku IPTG ponoríme do vplyvu prášku IPTG na expresiu proteínov s nízkou rozpustnosťou a podelíme sa o vedecké poznatky a praktické skúsenosti.
Iptg prášok
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.
My poskytujemeIptg prášok, na nasledujúcej webovej stránke nájdete podrobné špecifikácie a informácie o produkte.
Produkt:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html
Pochopenie proteínov s nízkou rozpustnosťou
Proteíny s nízkou rozpustnosťou sú bežnou výzvou v oblasti biotechnológie. Tieto proteíny majú tendenciu tvoriť agregáty buď v bunke počas expresie alebo počas procesu čistenia. Agregácia môže byť spôsobená rôznymi faktormi, ako je prítomnosť hydrofóbnych oblastí v proteínovej sekvencii, nesprávne skladanie alebo vysoká lokálna koncentrácia proteínu. Nízka rozpustnosť proteínov môže viesť k zníženým výťažkom, ťažkostiam pri čistení a potenciálne ovplyvniť biologickú aktivitu konečného produktu.
Ako IPTG funguje pri expresii proteínov
IPTG je syntetický analóg laktózy. V kontexte proteínovej expresie sa používa na vyvolanie expresie génov pod kontrolou lac operónu. V baktériách ako E. coli je lac operón súborom génov zapojených do metabolizmu laktózy. Keď je prítomná laktóza, viaže sa na lac represor, čo spôsobuje konformačnú zmenu, ktorá umožňuje RNA polymeráze prepisovať gény v operóne. IPTG napodobňuje tento efekt, viaže sa na lac represor a zmierňuje represiu, čím iniciuje transkripciu cieľového génu a následnú syntézu proteínov.
Vplyv IPTG na proteíny s nízkou rozpustnosťou
Pozitívne účinky
Zvýšená úroveň výrazu
Jednou z primárnych výhod použitia IPTG je, že môže výrazne zvýšiť expresiu cieľových proteínov. Pre proteíny s nízkou rozpustnosťou sa môže zdať vyššia úroveň expresie neintuitívna, pretože by mohla potenciálne viesť k väčšej agregácii. Avšak v niektorých prípadoch môže kontrolované zvýšenie expresie poskytnúť viac materiálu na následné čistenie a optimalizáciu. Napríklad, ak je proteín exprimovaný na veľmi nízkej úrovni, môže byť ťažké ho detegovať a purifikovať. Použitím IPTG na zvýšenie expresie môžeme získať väčšie množstvo proteínu, ktorý sa potom môže podrobiť stratégiám na zvýšenie rozpustnosti.
Zjednodušené ovládanie výrazov
IPTG umožňuje presnú kontrolu expresie proteínov. Môžeme upraviť koncentráciu IPTG, aby sme regulovali rýchlosť syntézy proteínov. To je rozhodujúce pre proteíny s nízkou rozpustnosťou, pretože pomalá a kontrolovaná rýchlosť expresie môže poskytnúť proteínu viac času na správne poskladanie, čím sa zníži pravdepodobnosť agregácie. Napríklad použitie nižšej koncentrácie IPTG môže viesť k postupnejšej expresii proteínu, čo umožňuje mechanizmu skladania buniek držať krok so syntézou.
Negatívne účinky
Agregácia: Jednou z hlavných nevýhod použitia IPTG pre proteíny s nízkou rozpustnosťou je zvýšené riziko agregácie. Keď IPTG indukuje expresiu na vysokej úrovni, bunka nemusí byť schopná zvládnuť veľké množstvo novo syntetizovaného proteínu. Proteín sa môže hromadiť v bunke rýchlejšie, než sa môže správne zložiť, čo vedie k tvorbe inklúznych teliesok. Inklúzne telieska sú nerozpustné agregáty chybne poskladaných proteínov, ktoré môže byť ťažké solubilizovať a znovu poskladať do svojich aktívnych foriem.
Bunkový stres: Expresia na vysokej úrovni indukovaná IPTG môže tiež spôsobiť bunkový stres. Bunka musí presmerovať veľké množstvo zdrojov na syntézu bielkovín, čo môže ovplyvniť ďalšie bunkové procesy. Tento stres môže viesť k zníženiu životaschopnosti buniek a celkovej kvality bielkovín. V prípade proteínov s nízkou rozpustnosťou môže pridaný stres zhoršiť problém agregácie.
-
Stratégie na zmiernenie negatívnych účinkov
-
Optimalizácia koncentrácie IPTG: Ako už bolo spomenuté, nájdenie optimálnej koncentrácie IPTG je kľúčové. Vykonaním titračného experimentu môžeme určiť najnižšiu koncentráciu IPTG, ktorá stále umožňuje dostatočnú expresiu proteínu. To môže pomôcť znížiť riziko agregácie a bunkového stresu. Napríklad namiesto bežne odporúčaného 1 mM IPTG môžeme testovať koncentrácie v rozsahu od 0,01 mM do 0,5 mM, aby sme našli sweet spot.
Spoluvyjadrenie Chaperones: Chaperóny sú proteíny, ktoré pomáhajú pri skladaní iných proteínov. Spoločná expresia chaperónov spolu s cieľovým proteínom s nízkou rozpustnosťou môže pomôcť zlepšiť jeho rozpustnosť. Napríklad GroEL a GroES sú chaperóny, ktoré môžu byť koexprimované v E. coli, aby napomáhali pri skladaní rekombinantných proteínov.
Optimalizácia teploty: Zníženie teploty počas expresie proteínu môže tiež zlepšiť rozpustnosť proteínov s nízkou rozpustnosťou. Pri nižších teplotách je rýchlosť syntézy proteínov pomalšia, čo dáva proteínu viac času na správne zloženie. Napríklad expresia proteínu pri 16 °C namiesto štandardných 37 °C môže významne znížiť agregáciu.
-
Súvisiace produkty pre výskum
Ak sa venujete výskumu bielkovín, možno vás budú zaujímať aj niektoré ďalšie produkty.Akriflavínový prášokje syntetická chemikália, ktorá sa používa v rôznych výskumných aplikáciách. Môže sa použiť v štúdiách týkajúcich sa farbenia buniek a ako antibakteriálne činidlo.Aniracetamový prášokje ďalším produktom, ktorý bol skúmaný pre svoje potenciálne kognitívne – posilňujúce účinky. Môže byť použitý v neurovedeckom výskume.Luteolínový prášok CAS 491 - 70 - 3je flavonoid, ktorý má antioxidačné a protizápalové vlastnosti a môže byť použitý v biochemickom a farmakologickom výskume.
Záver a výzva na akciu
Na záver, IPTG prášok má pozitívne aj negatívne účinky na expresiu proteínov s nízkou rozpustnosťou. Aj keď môže zvýšiť úroveň expresie a poskytnúť viac materiálu pre výskum, predstavuje tiež riziko agregácie a bunkového stresu. Dôkladnou optimalizáciou koncentrácie IPTG, koexprimovaním chaperónov a úpravou teploty expresie môžeme tieto negatívne účinky zmierniť.
Ako dodávateľ prášku IPTG sme odhodlaní poskytovať vysokokvalitné produkty na podporu vášho výskumu. Ak máte záujem o kúpu prášku IPTG alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa jeho aplikácie pri expresii proteínov, neváhajte nás kontaktovať pre ďalšiu diskusiu a obstarávanie. Tešíme sa na spoluprácu pri dosahovaní vašich výskumných cieľov.
Referencie
Študent, FW (2005). Produkcia proteínu autoindukciou vo vysokohustotných trepacích kultúrach. Protein Expression and Purification, 41(1), 207-234.
De Marco, A. (2009). Prekonanie výziev expresie rekombinantného proteínu v Escherichia coli: prehľad nedávnych pokrokov v koexpresii molekulárneho chaperónu. Microbial Cell Factories, 8(1), 26.
Baneyx, F. a Mujacic, M. (2004). Skladanie a nesprávne skladanie rekombinantného proteínu v Escherichia coli. Nature Biotechnology, 22(11), 1399 - 1408.