IPTG, czyli izopropylo β-D-1-tiogalaktopiranozyd, jest dobrze znanym odczynnikiem w dziedzinie biologii molekularnej. jakoOdczynnik IPTGdostawcy, widziałem na własne oczy, jak ta mała substancja chemiczna może mieć duży wpływ na badania nad białkami, zwłaszcza jeśli chodzi o modyfikację posttranslacyjną białek.
Odczynnik IPTG
Kod produktu: BM-2-5-091
Nazwa angielska: IPTG
NR CAS: 367-93-1
MF: C9H18O5S
MW: 238,3
EINECS: 206-703-0
Producent: Fabryka BLOOM TECH Wuxi
Analiza: HPLC, LC-MS, HNMR
Główny rynek: USA, Australia, Brazylia, Japonia, Niemcy, Indonezja, Wielka Brytania, Nowa Zelandia, Kanada itp.
Wsparcie technologiczne: Dział Badań i Rozwoju-4
ZapewniamyOdczynnik IPTGszczegółowe specyfikacje i informacje o produkcie można znaleźć na poniższej stronie internetowej.
Produkt:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html
Co to jest modyfikacja potranslacyjna?
Zanim zagłębimy się w wpływ IPTG na modyfikację potranslacyjną, przyjrzyjmy się szybko, czym jest modyfikacja posttranslacyjna. Białko syntetyzowane z mRNA w procesie zwanym translacją często ulega różnym modyfikacjom chemicznym. Modyfikacje te mogą zmienić strukturę, funkcję, stabilność i zdolność białka do interakcji z innymi cząsteczkami. Niektóre typowe modyfikacje potranslacyjne obejmują fosforylację, glikozylację, acetylację i ubikwitynację.
Jak IPTG działa w ekspresji białek
IPTG jest szeroko stosowany jako induktor ekspresji rekombinowanych białek w bakteriach, szczególnie w E. coli. U E. coli operon lac to zestaw genów biorących udział w metabolizmie laktozy. Zwykle operon lac ulega represji, ale gdy do hodowli dodaje się IPTG, wiąże się on z białkiem represora lac, powodując zmianę konformacyjną. Ta zmiana uwalnia represor z regionu operatorowego operonu lac, umożliwiając polimerazie RNA wiązanie i transkrypcję genów znajdujących się poniżej, w tym genu kodującego interesujące nas rekombinowane białko.
Wpływ na post – modyfikacja translacyjna
Fosforylacja
Fosforylacja jest jedną z najważniejszych modyfikacji potranslacyjnych. Może regulować aktywność białek, lokalizację i interakcje. Kiedy IPTG jest stosowane do indukowania ekspresji białka, może pośrednio wpływać na fosforylację. Na przykład nadekspresja białka indukowana przez IPTG może prowadzić do braku równowagi w układzie kinaza-fosfataza w komórce. Niektóre kinazy mogą zostać przytłoczone dużą ilością substratu (nowo syntetyzowanego białka), co prowadzi do niedostatecznej lub nadmiernej fosforylacji.
Co więcej, zwiększona aktywność metaboliczna w komórce spowodowana nadekspresją białka może zmienić dostępność ATP, który jest donorem fosforanu w reakcjach fosforylacji. Może to dodatkowo zakłócić normalne wzorce fosforylacji wyrażanego białka.
Glikozylacja
Glikozylacja to dodanie grup węglowodanowych do białek. Bakterie takie jak E. coli, które są powszechnie stosowane do ekspresji białek za pomocą IPTG, nie mają takiego samego mechanizmu glikozylacji jak komórki eukariotyczne.
Jednakże obecność ekspresji białek indukowanej IPTG może nadal mieć wpływ. Zwiększone zapotrzebowanie na zasoby komórkowe podczas nadekspresji białek może prowadzić do niedoboru cukrów nukleotydowych, które są elementami budulcowymi glikozylacji. Może to skutkować niekompletnym lub nieprawidłowym wzorcem glikozylacji, jeśli białko ma potencjalne miejsca glikozylacji.
Acetylacja
Acetylacja to kolejna ważna modyfikacja potranslacyjna, która może wpływać na stabilność i funkcję białek. Ekspresja białek indukowana IPTG może zmieniać środowisko wewnątrzkomórkowe. Na przykład zwiększona produkcja białek może zmienić poziom acetylo-CoA, który jest donorem acetylu w reakcjach acetylacji. Jeśli poziomy acetylo-CoA zostaną wyczerpane z powodu wysokiego poziomu ekspresji białka, może to prowadzić do zmniejszonej acetylacji wyrażanego białka.
Studia przypadków
Spójrzmy na kilka przykładów ze świata rzeczywistego. W badaniu naukowcy próbowali dokonać ekspresji rekombinowanego białka ludzkiego w E. coli za pomocą IPTG. Zauważyli, że białko to miało inny wzór fosforylacji w porównaniu z białkiem natywnym występującym w komórkach ludzkich. Nadekspresja indukowana przez IPTG doprowadziła do nieprawidłowego stanu fosforylacji, który wpływał na aktywność białka.
Inny przykład dotyczy glikozylacji. Gdy glikoproteina ulegała ekspresji w E. coli za pomocą IPTG, brak odpowiednich mechanizmów glikozylacji w E. coli w połączeniu z ograniczeniami zasobów spowodowanymi nadekspresją indukowaną IPTG skutkował niefunkcjonalnym białkiem. Nieprawidłowy wzór glikozylacji uniemożliwiał prawidłowe fałdowanie białka i interakcję z cząsteczkami docelowymi.
Rola IPTG w badaniach i przemyśle
IPTG jest kluczowym narzędziem zarówno w badaniach, jak i przemyśle biotechnologicznym. W badaniach pozwala naukowcom badać funkcję białek poprzez ich nadekspresję w kontrolowany sposób. W przemyśle biotechnologicznym wykorzystuje się go do produkcji na dużą skalę białek rekombinowanych do celów terapeutycznych i diagnostycznych.
Jednakże należy dokładnie rozważyć wpływ IPTG na modyfikacje potranslacyjne. Na przykład, jeśli białko jest przeznaczone do użytku terapeutycznego, wszelkie nieprawidłowe modyfikacje potranslacyjne mogą mieć wpływ na jego bezpieczeństwo i skuteczność. Dlatego badacze i specjaliści z branży muszą zoptymalizować warunki indukcji IPTG, aby zminimalizować te efekty.
Inne powiązane odczynniki
Jako dostawca odczynników IPTG chcę również wspomnieć o kilku innych odczynnikach związanych z badaniami białek. Może Cię zainteresujeProszek chlorowodorku amitryptyliny CAS 549 - 18 - 8, który jest stosowany w niektórych badaniach naukowych związanych z interakcjami białko - małe cząsteczki.Cilengitidto kolejny ciekawy odczynnik, który można zastosować w badaniu interakcji białko-komórka. IProtoporfiryna IX CAS 553 - 12 - 8ma zastosowanie w interakcjach białko - hem.
Podsumowanie i wezwanie do działania
Podsumowując, IPTG jest silnym odczynnikiem mającym istotny wpływ na modyfikację potranslacyjną białek. Chociaż jest to cenne narzędzie do ekspresji białek, musimy zdawać sobie sprawę z jego potencjalnego wpływu na modyfikacje potranslacyjne. Niezależnie od tego, czy jesteś badaczem w laboratorium, czy profesjonalistą w branży biotechnologicznej, zrozumienie tych efektów ma kluczowe znaczenie dla powodzenia badań i produkcji białek.
Jeśli jesteś zainteresowany zakupem wysokiej jakości odczynnika IPTG lub któregokolwiek innego powiązanego odczynnika, o którym wspomniałem, skontaktuj się z nami. Jesteśmy tutaj, aby zapewnić Ci najlepsze produkty i wsparcie w zakresie Twoich potrzeb w zakresie badań nad białkami.
Referencje
Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. i Walter, P. (2002). Biologia molekularna komórki. Nauka o girlandach.
Sambrook, J. i Russell, DW (2001). Klonowanie molekularne: podręcznik laboratoryjny . Prasa laboratoryjna Cold Spring Harbor.