IPTG的诱导原理(lǐ)，以及有(yǒu)哪些作用(yòng)？

发布时间: 2022-04-15

IPTG（异丙基硫代半乳糖苷，Isopropyl β-D-Thiogalactoside）：IPTG是β–半乳糖苷酶的活性诱导物(wù)质，是一种作用(yòng)极强的诱导剂，不被细菌代謝(xiè)而十分(fēn)稳定，因此被实验室广泛应用(yòng)。

诱导原理(lǐ)：

（1）在原核蛋白表达體(tǐ)系中，如 E.coli的乳糖操纵子（元）含Z、Y及A三个结构基因，分(fēn)别编码半乳糖苷酶、渗透酶和乙酰基转移酶，此外还有(yǒu)一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调控基因I。I基因编码一种阻遏蛋白（Lac阻遏物(wù)，不属于乳糖操纵子），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(yǒu)一个分(fēn)解（代謝(xiè)）物(wù)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操纵子的调控區(qū)，三个酶的编码基因即由同一调控區(qū)调节，实现基因产物(wù)的协调表达 。

（2）Lac 阻遏物(wù)是一种具有(yǒu) 4 个相同亚基的四级结构蛋白，都有(yǒu)一个与诱导剂结合的位点。 在没有(yǒu)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，抑制转录启动。当有(yǒu)乳糖存在时，Lac操纵子（元）即可(kě)被诱导。在这个操纵子（元）體(tǐ)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，转变為(wèi)半乳糖——即生理(lǐ)上的诱导剂。后者作為(wèi)一种诱导剂分(fēn)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、RNA 聚合酶不再受阻碍，启动子P 开始发生转录，启动反应开始发生转录。

乳糖操纵子结构基因

作用(yòng)：

诱导外源基因的表达，普遍应用(yòng)于原核表达系统，使其表达量增高，产物(wù)稳定，具有(yǒu)易鉴定，易纯化的优点。在原核蛋白表达體(tǐ)系中，如 E.coli（大肠杆菌表达系统），外源基因通常需要诱导剂的诱导才能(néng)进行表达。

当pUC系列的载體(tǐ)DNA（或其他(tā)带有(yǒu)LacZ基因载體(tǐ)DNA）以LacZ 缺失细胞為(wèi)宿主进行转化时、或用(yòng)M13噬菌體(tǐ)的载體(tǐ)DNA进行转染时，如果在平板培养基中加入X–gal和IPTG，由于β–半乳糖苷酶的α–互补性，可(kě)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體(tǐ)。

此外，IPTG还可(kě)以作為(wèi)具有(yǒu)Lac或Tac等启动子的表达载體(tǐ)的表达诱导物(wù)使用(yòng)。

文(wén)章来源：每日生物(wù)评论

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