IPTG诱导蛋白原理及工艺表达文献综述
2020-05-23 16:21:53
文 献 综 述
IPTG(Isopropyl β-D-Thiogalactoside):异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷。分子式: C9H18O5S, 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是β#8211;半乳糖苷酶的活性诱导物质。基于这个特性,当pUC系列的载体DNA(或其他带有lacZ 基因载体DNA)以lacZ 缺失细胞为宿主进行转化时、或用M13噬菌体的载体DNA进行转染时,如果在平板培养基中加入X#8211;gal和IPTG,由于β#8211;半乳糖苷酶的α#8211;互补性,可以根据是否呈现白色菌落(或噬菌斑)而方便地挑选出基因重组体。此外,它还可以作为具有lac或tac等启动子的表达载体的表达诱导物使用。
1. IPTG诱导原理简介
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。
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β-半乳糖苷酶催化,转变为异乳糖。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。异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)的作用与异乳糖相同,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。
2. 原核生物基因表达特点及调控
原核表达是将外源基因引入原核细胞,并使其在原核细胞中高效地表达、合成基因产物的体系。
特点:
l #61656;原核生物中功能相关的基因串联在一起,形成操纵子。