สารละลาย IPTG เป็นพิษต่อเซลล์หรือไม่?

ไอพีทีจี(Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside) เป็นสารเคมีที่รู้จักกันดีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอณูชีววิทยาโดยเฉพาะในการเหนี่ยวนำการแสดงออกของโปรตีนในแบคทีเรีย ในฐานะซัพพลายเออร์ของรีเอเจนต์ IPTG ฉันมักจะพบคำถามจากลูกค้าเกี่ยวกับความเป็นพิษของ IPTG ต่อเซลล์ ในบล็อกนี้ ฉันจะเจาะลึกหัวข้อนี้และให้การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมโดยอาศัยการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และประสบการณ์เชิงปฏิบัติ

 

รีเอเจนต์ IPTG CAS 367-93-1

รหัสสินค้า: BM-2-5-091
ชื่อภาษาอังกฤษ: IPTG
หมายเลข CAS: 367-93-1
MF: C9H18O5S
เมกะวัตต์: 238.3
ไอเนคส์: 206-703-0
ผู้ผลิต: โรงงาน BLOOM TECH อู๋ซี
บริการเทคโนโลยี: แผนก R&D-2
การจัดส่ง: การจัดส่งเป็นอีกชื่อหนึ่งที่ไม่มีสารเคมีที่ละเอียดอ่อน

เราจัดให้รีเอเจนต์ IPTGโปรดดูเว็บไซต์ต่อไปนี้สำหรับรายละเอียดข้อมูลจำเพาะและข้อมูลผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html

บทบาทของ IPTG ในอณูชีววิทยา

 

IPTG เป็นอะนาล็อกของอัลโลแลกโตส ซึ่งเป็นตัวเหนี่ยวนำตามธรรมชาติของ lac operon ใน E. coli ในกรณีที่ไม่มีกลูโคส เมื่อมีแลคโตสอยู่ในสิ่งแวดล้อม แลคโตสจะถูกแปลงเป็นอัลโลแลคโตส อัลโลแลคโตสจับกับตัวอัดครั่ง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ปล่อยตัวอัดแรงดันออกจากบริเวณตัวดำเนินการของครั่งโอเปอเรเตอร์ ซึ่งช่วยให้ RNA polymerase จับกับโปรโมเตอร์และเริ่มต้นการถอดรหัสของยีนที่อยู่ปลายน้ำ รวมถึงยีนที่เข้ารหัสสำหรับ β - galactosidase และโปรตีนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญแลคโตส

IPTG เลียนแบบการออกฤทธิ์ของอัลโลแลคโตส แต่มีข้อได้เปรียบเหนืออัลโลแลคโตส มันไม่ได้ถูกเผาผลาญโดยเซลล์ ซึ่งหมายความว่าเมื่อเติมลงในอาหารเลี้ยงเชื้อแล้ว ความเข้มข้นของมันจะยังคงค่อนข้างคงที่เมื่อเวลาผ่านไป ทำให้เกิดการแสดงออกของยีนอย่างต่อเนื่องและเชื่อถือได้ คุณสมบัตินี้ทำให้ IPTG กลายเป็นรีเอเจนต์ที่เหมาะสำหรับการแสดงโปรตีนรีคอมบิแนนท์ในแบคทีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตขนาดใหญ่

ความเป็นพิษของ IPTG ต่อเซลล์

 

คำถามที่ว่า IPTG เป็นพิษต่อเซลล์หรือไม่นั้นเป็นคำถามที่ซับซ้อนและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงความเข้มข้นของ IPTG ชนิดของเซลล์ และระยะเวลาของการได้รับสาร

ความเข้มข้น - ความเป็นพิษขึ้นอยู่กับ

ที่ความเข้มข้นต่ำ IPTG โดยทั่วไปถือว่าไม่เป็นพิษต่อเซลล์แบคทีเรียส่วนใหญ่ ในความเป็นจริง โดยทั่วไปจะใช้ที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 0.1 มิลลิโมลาร์ ถึง 1 มิลลิโมลาร์ในห้องปฏิบัติการเพื่อกระตุ้นการแสดงออกของโปรตีน ที่ความเข้มข้นเหล่านี้ IPTG กระตุ้นการแสดงออกของยีนได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อเซลล์

อย่างไรก็ตาม เมื่อความเข้มข้นของ IPTG เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ก็อาจส่งผลเป็นพิษต่อเซลล์ได้ IPTG ที่มีความเข้มข้นสูงสามารถรบกวนกระบวนการทางสรีรวิทยาปกติของเซลล์ได้ ตัวอย่างเช่น อาจรบกวนความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มเซลล์ สมดุลของไอออน และวิถีทางเมแทบอลิซึม การศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าที่ความเข้มข้นสูงกว่า 5 มิลลิโมลาร์ IPTG อาจทำให้ความมีชีวิตของเซลล์และอัตราการเติบโตของเชื้อ E. coli ลดลง อาจเกิดจากการกระตุ้นการแสดงออกของยีนมากเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่ภาระที่มากเกินไปต่อกลไกการสังเคราะห์โปรตีนของเซลล์และแหล่งพลังงาน

เซลล์ - ความจำเพาะของประเภท

 

 

ความเป็นพิษของ IPTG อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ แบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์อาจมีความไวต่อ IPTG ต่างกัน สายพันธุ์บางสายพันธุ์อาจมีความทนทานต่อ IPTG ที่มีความเข้มข้นสูงมากกว่า ในขณะที่สายพันธุ์อื่นๆ อาจมีความไวมากกว่า ตัวอย่างเช่น เชื้อ E. coli สายพันธุ์กลายพันธุ์บางสายพันธุ์ที่มีข้อบกพร่องในเส้นทางเมแทบอลิซึมบางอย่างอาจเสี่ยงต่อผลกระทบที่เป็นพิษของ IPTG มากกว่า

นอกจากแบคทีเรียแล้ว IPTG ยังสามารถนำไปใช้ในเซลล์ประเภทอื่นๆ เช่น เซลล์ยีสต์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อย่างไรก็ตาม ความเป็นพิษของมันในเซลล์ประเภทนี้ยังมีการศึกษาไม่ดีนักเมื่อเปรียบเทียบกับแบคทีเรีย

โดยทั่วไป เซลล์ยีสต์ดูเหมือนจะทนทานต่อ IPTG มากกว่าเมื่อเทียบกับแบคทีเรีย แต่ความเข้มข้นสูงอาจยังคงส่งผลต่อการเจริญเติบโตและการเผาผลาญของมัน โดยทั่วไปเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีโอกาสน้อยที่จะได้รับผลกระทบโดยตรงจาก IPTG เนื่องจากไม่มีระบบ lac operon อย่างไรก็ตาม หากใช้ IPTG ในระบบการเพาะเลี้ยงร่วมหรือในการทดลองการเปลี่ยนถ่ายซึ่งมีแบคทีเรียอยู่ อาจส่งผลทางอ้อมต่อเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมผ่านทางผลพลอยได้จากการเผาผลาญของแบคทีเรีย

ระยะเวลาของการได้รับสาร

ระยะเวลาที่เซลล์สัมผัสกับ IPTG ก็มีบทบาทต่อความเป็นพิษเช่นกัน การได้รับ IPTG ในระยะสั้นที่ความเข้มข้นปกติมักจะได้รับการยอมรับจากเซลล์เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม การได้รับสารเป็นเวลานาน โดยเฉพาะที่ความเข้มข้นสูง อาจทำให้เกิดพิษสะสมได้ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการหมักอย่างต่อเนื่อง หากมี IPTG อยู่ในอาหารเลี้ยงเชื้อเป็นระยะเวลานาน อาจค่อยๆ ส่งผลกระทบต่อความมีชีวิตและผลผลิตของเซลล์

การศึกษาทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากได้ตรวจสอบความเป็นพิษของ IPTG ต่อเซลล์ ตัวอย่างเช่น งานวิจัยบางชิ้นมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของ IPTG ต่อจลนพลศาสตร์การเจริญเติบโตของแบคทีเรีย การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าที่ความเข้มข้นต่ำ IPTG มีผลเพียงเล็กน้อยต่ออัตราการเติบโตของเชื้อ E. coli แต่ที่ความเข้มข้นสูง ก็สามารถชะลอการเติบโตได้อย่างมาก

อีกแง่มุมหนึ่งของการวิจัยคือผลของ IPTG ต่อการสังเคราะห์โปรตีนและการพับ IPTG ที่มีความเข้มข้นสูงสามารถนำไปสู่การผลิตโปรตีนมากเกินไป ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการรวมตัวของโปรตีน ส่วนรวมคือการรวมตัวของโปรตีนที่พับผิดที่อาจเป็นพิษต่อเซลล์และลดผลผลิตโดยรวมของโปรตีนเชิงฟังก์ชัน

เมื่อพิจารณาความเป็นพิษของ IPTG จะมีประโยชน์ในการเปรียบเทียบกับรีเอเจนต์อื่นๆ ที่ใช้ในอณูชีววิทยา ตัวอย่างเช่น,ทรอพาริล CAS 74163 - 84 - 1เป็นสารเคมีสังเคราะห์ที่ใช้ในงานวิจัยบางประเภท แม้ว่ารูปแบบการออกฤทธิ์และความเป็นพิษจะแตกต่างจาก IPTG แต่การทำความเข้าใจความเป็นพิษของรีเอเจนต์ต่างๆ สามารถช่วยให้นักวิจัยมีข้อมูลมากขึ้นในการตัดสินใจว่าจะใช้รีเอเจนต์ชนิดใดในการทดลอง

ในทำนองเดียวกันอิมิดาโซล - 2 - คาร์บอกซาลดีไฮด์ CAS 10111 - 08 - 7และสเตรปโตโซโตซิน เอสทีซี CAS 18883 - 66 - 4เป็นสารเคมีอื่นๆ ที่มีลักษณะความเป็นพิษเฉพาะตัว ด้วยการเปรียบเทียบรีเอเจนต์เหล่านี้ นักวิจัยสามารถประเมินความปลอดภัยและประสิทธิผลของ IPTG ในระบบการทดลองเฉพาะได้ดียิ่งขึ้น

ทรอปาริล

อิมิดาโซล-2-คาร์บอกซาลดีไฮด์

สเตรปโตโซโตซิน เอสทีซี

ในฐานะซัพพลายเออร์ของรีเอเจนต์ IPTG ฉันขอแนะนำข้อควรพิจารณาในทางปฏิบัติต่อไปนี้เพื่อลดความเป็นพิษที่อาจเกิดขึ้นของ IPTG ต่อเซลล์:

โดยสรุป IPTG เป็นรีเอเจนต์ที่มีคุณค่าในอณูชีววิทยา แต่ความเป็นพิษของมันต่อเซลล์เป็นเรื่องที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ ที่ความเข้มข้นต่ำและภายใต้สภาวะที่เหมาะสม สามารถใช้ IPTG ได้อย่างปลอดภัยเพื่อกระตุ้นการแสดงออกของโปรตีน อย่างไรก็ตามความเข้มข้นสูงและการสัมผัสเป็นเวลานานอาจส่งผลเป็นพิษต่อเซลล์ได้ ด้วยการทำความเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเป็นพิษของ IPTG และการปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติ นักวิจัยจึงสามารถใช้ IPTG ได้อย่างมีประสิทธิภาพพร้อมทั้งลดผลกระทบด้านลบต่อเซลล์ให้เหลือน้อยที่สุด

หากคุณสนใจที่จะซื้อรีเอเจนต์ IPTG คุณภาพสูงสำหรับการวิจัยของคุณ โปรดติดต่อเราเพื่อขอหารือและจัดซื้อเพิ่มเติม เรามุ่งมั่นที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์และบริการที่ดีที่สุดให้กับคุณเพื่อตอบสนองความต้องการทางวิทยาศาสตร์ของคุณ

มิลเลอร์ เจเอช (1972) การทดลองทางอณูพันธุศาสตร์ ห้องปฏิบัติการโคลด์สปริงฮาร์เบอร์

Sambrook, J. , Fritsch, EF และ Maniatis, T. (1989) การโคลนระดับโมเลกุล: คู่มือห้องปฏิบัติการ สำนักพิมพ์ห้องปฏิบัติการ Cold Spring Harbor

นักศึกษา FW และมอฟแฟต บริติชแอร์เวย์ (1986) การใช้แบคเทอริโอฟาจ T7 RNA โพลีเมอเรสเพื่อควบคุมการแสดงออกในระดับสูงแบบคัดเลือกของยีนที่ถูกโคลน วารสารอณูชีววิทยา, 189(1), 113 - 130.