诱导蛋白表达的选择，【IPTG】 VS 【乳糖】？

来源：作者：人气：-发表时间：2016-04-12 16:29:00【大中小】

西宝生物提供的高品质IPTG，能够广泛应用于生化科研及诊断产品开发领域。Lac启动子是使用较早、研究较详细的启动子之一，所以目前用于诱导重组蛋白表达的诱导剂主要是IPTG和乳糖。在重组蛋白的诱导表达过程中，诱导剂对于外源基因稳定的表达起着重要的作用。

IPTG诱导剂优劣势

异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG, CAS:367-93-1) 常与X-Gal或Bluo-Gal结合使用，用于重组细菌菌落的蓝白筛选。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。

然而由于IPTG 对于人体具有潜在的毒性，当利用IPTG诱导表达应用于人体的重组药物时，有可能对产品带来一些不利影响。另一方面，IPTG的价格也较为昂贵，尤其是在较大体积的发酵罐中进行诱导时，IPTG 的应用会造成发酵成本的增加。

乳糖诱导剂优劣势

乳糖是一种二糖，没有毒性，另外，由于其低廉的价格，使其有可能成为替代IPTG 的诱导剂。乳糖本身作为一种碳源，可以被菌体所代谢利用，同时，作为一种糖类物质，它的存在亦会导致菌体的生理及生长特性发生变化。

与IPTG 所不同的是，乳糖自身无法进入到菌体细胞的内部，它需要借助于乳糖透过酶的作用，乳糖的转运因此受多种因素的影响。另外，乳糖进入细胞后仍然不能诱导Lac 启动子的启动。它需要经过β-半乳糖苷酶的作用转化为异乳糖才会起到诱导剂的作用。与IPTG相比，利用乳糖作为诱导剂其诱导过程更为复杂和麻烦，而且诱导效果也远远不及。

Seebio畅销IPTG单品：

异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）（西宝货号：ECJ0025D；规格：5g,100g,250g,500g）

Item	Specifications
Assay	98.0~101.0%
Purity	≥98.0%
Identification by IR	The IR spectrum concordant with the reference standard
Water content	≤1.0%
PH（5% aq.）	5.0~7.0
Solubility	Soluble in water and methanol
Ultraviolet absorbance/300nm（5% aq.）	≤0.15
Ultraviolet absorbance/400nm（5% aq.）	≤0.06
Melting point	110~114℃
1,4-dioxane	Negative
Specific rotation [α]°	-28.5°～-34.5°
Appearance	White crystalline powder

异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）（西宝货号：ECJ0025F；规格：5g,100g,250g,500g）

Item	Specifications
Assay by HPLC	98.0~101.0%
Purity by HPLC	≥98.0%
Assay by TLC	≥99.0%
Identification	IR and HPLC
NMR and MS	Should comply
Appearance of solution	Dissolve 0.g in 10mL of water, and the solution should be white
Water content	≤1.0%
PH（5% aq.）	5.0~8.0
Solubility	Readily soluble in water, almost insoluble in ether
Specific optical rotation	-29º ~ -34 º
Alpha-isomer	≤0.5%
Residue on ignition	≤0.5%
Heavy metals	≤20ppm
Appearance	White or off-white solid

调控乳糖操纵子原理

乳糖操纵子含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R。R基因编码一种阻遏蛋白，后者与O序列结合，使操纵子受阻遏而处于关闭状态。

当供给细胞以乳糖时，lac操纵子即被诱导，一个诱导物分子结合在阻遏蛋白的特异部位上，引起阻遏蛋白构象的改变，结果使阻遏蛋白从操纵基因上解离下来。

异乳糖与阻遏蛋白结合后，它们即从操纵基因上解离下来，lac操纵子基因即开始表达，β半乳糖苷酶的浓度可以增加1000倍之多。异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）的作用与异乳糖相同，是一种作用较强的诱导剂，不被细菌代谢而十分稳定，因此被实验室广泛应用。

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