IPTG (изопропил β-D-1-тиогалактопиранозид) на прахе добре известен и широко използван индуктор в молекулярната биология, особено в областта на експресията на рекомбинантен протеин. В този блог ще разгледаме ефекта на IPTG прах върху експресията на протеини с ниска разтворимост, като доставчик на IPTG прах, споделяйки научни прозрения и практически опит.
Iptg прах
Код на продукта: BM-2-5-133
Име: Iptg
CAS номер: 367-93-1
MF: C9H18O5S
MW: 238.3
EINECS №: 206-703-0
Пазар: Индонезия, Великобритания, Нова Зеландия, Канада и др.
Производител: BLOOM TECH Guangzhou Factory
Технологична служба: R&D отдел-4
Доставка: Доставка като друго нечувствително име на химично съединение.
Ние предоставямеIptg прах, моля, вижте следния уебсайт за подробни спецификации и информация за продукта.
продукт:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html
Разбиране на протеини с ниска разтворимост
Протеините с ниска разтворимост са често срещано предизвикателство в областта на биотехнологиите. Тези протеини са склонни да образуват агрегати, или в клетката по време на експресия, или по време на процеса на пречистване. Агрегацията може да се дължи на различни фактори, като наличието на хидрофобни региони в протеиновата последователност, неправилно нагъване или висока локална протеинова концентрация. Ниската разтворимост на протеините може да доведе до намалени добиви, трудности при пречистването и потенциално да повлияе на биологичната активност на крайния продукт.
Как работи IPTG в експресията на протеини
IPTG е синтетичен аналог на лактозата. В контекста на протеиновата експресия, той се използва за индуциране на експресията на гени под контрола на lac оперона. В бактерии като E. coli, lac оперонът е набор от гени, участващи в метаболизма на лактозата. Когато лактозата присъства, тя се свързва с lac репресора, причинявайки конформационна промяна, която позволява на РНК полимеразата да транскрибира гените в оперона. IPTG имитира този ефект, като се свързва с lac репресора и облекчава репресията, като по този начин инициира транскрипцията на целевия ген и последващия протеинов синтез.
Ефектът на IPTG върху нискоразтворими протеини
Положителни ефекти
Повишени нива на експресия
Едно от основните предимства на използването на IPTG е, че може значително да увеличи експресията на целевите протеини. За протеини с ниска разтворимост по-високото ниво на експресия може да изглежда нелогично, тъй като потенциално може да доведе до повече агрегация. Въпреки това, в някои случаи контролираното увеличаване на експресията може да осигури повече материал за пречистване и оптимизиране надолу по веригата. Например, ако протеинът се експресира на много ниско ниво, може да е трудно да се открие и пречисти. Използвайки IPTG за усилване на експресията, можем да получим по-голямо количество от протеина, който след това може да бъде подложен на стратегии за подобряване на разтворимостта.
Опростен контрол на израза
IPTG позволява прецизен контрол на протеиновата експресия. Можем да регулираме концентрацията на IPTG, за да регулираме скоростта на протеиновия синтез. Това е от решаващо значение за протеините с ниска разтворимост, тъй като бавната и контролирана скорост на експресия може да даде повече време на протеина да се сгъне правилно, намалявайки вероятността от агрегация. Например, използването на по-ниска концентрация на IPTG може да доведе до по-постепенна експресия на протеина, което позволява на клетъчната машина за сгъване да бъде в крак със синтеза.
Отрицателни ефекти
Агрегиране: Един от основните недостатъци на използването на IPTG за нискоразтворими протеини е повишеният риск от агрегация. Когато IPTG индуцира експресия на високо ниво, клетката може да не е в състояние да се справи с голямото количество новосинтезиран протеин. Протеинът може да се натрупа в клетката по-бързо, отколкото да се сгъне правилно, което води до образуването на телца за включване. Включващите тела са неразтворими агрегати от неправилно нагънати протеини, които могат да бъдат трудни за разтваряне и пренагъване в техните активни форми.
Клетъчен стрес: Високо ниво на експресия, предизвикано от IPTG, също може да причини клетъчен стрес. Клетката трябва да насочи голямо количество ресурси към синтеза на протеини, което може да повлияе на други клетъчни процеси. Този стрес може да доведе до намаляване на жизнеспособността на клетките и общото качество на протеина. За протеини с ниска разтворимост добавеният стрес може да влоши проблема с агрегацията.
-
Стратегии за смекчаване на негативните ефекти
-
Оптимизиране на концентрацията на IPTG: Както споменахме по-рано, намирането на оптималната концентрация на IPTG е от решаващо значение. Чрез провеждане на експеримент за титруване можем да определим най-ниската концентрация на IPTG, която все още позволява достатъчна протеинова експресия. Това може да помогне за намаляване на риска от агрегация и клетъчен стрес. Например, вместо да използваме обичайно препоръчвания 1 mM IPTG, можем да тестваме концентрации, вариращи от 0,01 mM до 0,5 mM, за да намерим най-доброто място.
Съвместно изразяване на Chaperones: Шапероните са протеини, които подпомагат сгъването на други протеини. Ко-експресиращите шаперони заедно с целевия протеин с ниска разтворимост може да помогне за подобряване на неговата разтворимост. Например, GroEL и GroES са шаперони, които могат да бъдат съвместно експресирани в E. coli, за да подпомогнат сгъването на рекомбинантни протеини.
Оптимизация на температурата: Понижаването на температурата по време на протеиновата експресия може също да подобри разтворимостта на нискоразтворимите протеини. При по-ниски температури скоростта на протеинов синтез е по-бавна, което дава на протеина повече време да се сгъне правилно. Например, експресирането на протеина при 16°C вместо стандартните 37°C може значително да намали агрегацията.
-
Свързани продукти за изследване
Ако се занимавате с изследване на протеини, може да се интересувате и от някои други продукти.Акрифлавин на прахе синтетичен химикал, който е бил използван в различни изследователски приложения. Може да се използва в изследвания, свързани с клетъчно оцветяване и като антибактериално средство.Анирацетам на прахе друг продукт, който е изследван за неговите потенциални когнитивни - подобряващи ефекти. Може да се използва в неврологични изследвания.Лутеолин на прах CAS 491 - 70 - 3е флавоноид, който има антиоксидантни и противовъзпалителни свойства и може да се използва в биохимични и фармакологични изследвания.
Заключение и призив за действие
В заключение, прахът IPTG има както положителни, така и отрицателни ефекти върху експресията на протеини с ниска разтворимост. Въпреки че може да повиши нивото на експресия и да предостави повече материал за изследване, то също така представлява риск от агрегация и клетъчен стрес. Чрез внимателно оптимизиране на концентрацията на IPTG, съвместно експресиране на шаперони и регулиране на температурата на експресия, можем да смекчим тези отрицателни ефекти.
Като доставчик на IPTG прах, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти в подкрепа на вашите изследвания. Ако се интересувате от закупуване на прах IPTG или имате някакви въпроси относно приложението му в протеиновата експресия, моля не се колебайте да се свържете с нас за по-нататъшно обсъждане и доставка. Очакваме с нетърпение да работим с вас за постигане на вашите изследователски цели.
Референции
Studier, FW (2005). Производство на протеин чрез автоиндукция в разклащащи се култури с висока плътност. Експресия и пречистване на протеини, 41 (1), 207 - 234.
Де Марко, А. (2009). Преодоляване на предизвикателствата на експресията на рекомбинантен протеин в Escherichia coli: преглед на последните постижения в ко-експресията на молекулярния шаперон. Фабрики за микробни клетки, 8 (1), 26.
Baneyx, F., & Mujacic, M. (2004). Нагъване и неправилно нагъване на рекомбинантен протеин в Escherichia coli. Nature Biotechnology, 22 (11), 1399 - 1408.