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IPTG 诱导原理 汇百试剂

作者: 汇百小编 来源: 湖南汇百侍 时间:2017年08月11日
异丙基-β-D-硫代半乳糖苷,英文名称IPTG。为安慰性诱导物,X-gal为生色底物,二者共同用于蓝白斑筛选。IPTG可诱导载体lac操纵子DNA区段合成β-半乳糖苷酶氨基端片段,该片段可与宿主细胞编码的缺陷型β-半乳糖苷酶实现基因内互补(α互补)。

IPTG诱导原理

1. E.coli的乳糖操纵子(元)含Z、Y及A三个结构基因,分别编码半乳糖苷酶、透酶和乙酰基转移酶,此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节?基因I。I基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子(元)受阻遏而处于关闭状态。在启动序列P上游还有一个分解(代谢)物基因激活蛋白(CAP)结合位点。由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成lac操纵子的调控区,三个酶的编码基因即由同一调控区调节,实现基因产物的协调表达。  

2. 在没有乳糖存在时,lac操纵子(元)处于阻遏状态。此时,I序列在PI启动序列操纵下表达的Lac阻遏蛋白与O序列结合,阻碍RNA聚合酶与P序列结合,抑制转录起动。当有乳糖存在时,lac操纵子(元)即可被诱导。在这个操纵子(元)体系中,真正的诱导剂并非乳糖本身。乳糖进入细胞,经b-半乳糖苷酶催化,转变为半乳糖。后者作为一种诱导剂分子结合阻遏蛋白,使蛋白构象变化,导致阻遏蛋白与O序列解离、发生转录。异丙基硫半乳糖苷(IPTG)是一种作用极强的诱导剂,不被细菌代谢而十分稳定,因此被实验室广泛应用。

IPTG的优点

1.能诱导酶的合成,但又不被分解的分子,称为安慰诱导物。由于乳糖虽可诱导酶的合成,但又随之分解,产生很多复杂的动力学问题,因此人们常用安慰诱导物来进行各种实验。

2.IPTG不被菌体代谢,为乳糖类似物,一旦进入细胞就会产生持续长久的诱导效果,所以IPTG的诱导效率高,往往只需要很少量(1mmol/L)即可达到理想诱导效果。由于IPTG不被代谢,在胞内专一诱导外源蛋白的表达。不受细胞代谢的影响,诱导效果持续稳定。乳糖有双效作用,既能做为诱导剂异乳糖的前体物质,又可以做碳源,在诱导过程中,很不稳定,IPTG因其优异的稳定性决定了它适合做实验研究用。

3.IPTG能在缺乏lacY基因下而有效地被抄送。

4.半乳糖苷键中用硫代替了氧,失去了水解活性,但硫代半乳糖苷和同源的氧代化合物与酶位点的亲和力相同,IPTG虽不为β–半乳糖苷酶所识别,但它是lac基因簇十分有效的诱导物。

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