Izopropyl β-D-1-tiogalaktopyranozid

{{DISPLAYTITLE:Izopropyl β-D-1-tiogalaktopyranozid}}

Izopropyl β-D-1-tiogalaktopyranozid (IPTG) je reagent využívaný v molekulárnej biológii. Svojou štruktúrou pripomína alolaktózu, čo je laktózový metabolit spúšťajúci transkripciu lac operónu. Preto sa využíva na indukciu expresie proteínov, ktoré sú pod riadením lac operátoru.

Mechanizmus pôsobenia 
Podobne ako alolaktóza, IPTG sa viaže na lac represor a alostericky uvoľňuje tetramérny represor z lac operátoru, čím umožňuje transkripciu génov v lac operóne, ako je gén kódujúci beta-galaktozidázu, hydrolyzačný enzým katalyzujúci hydrolýzu β-galaktozidov na monosacharidy. Narozdiel od alolaktózy však atóm síry v IPTG tvorí väzbu, ktorú bunka nevie hydrolyzovať, takže sa tento induktor nemetabolizuje. Jeho koncentrácia je teda počas experimentu konštantná.

Príjem IPTG bunkami E. coli môže byť nezávislý na pôsobení laktózapermeázy, keďže zahŕňa i iné dráhy. V nízkych koncentráciách vstupuje IPTG do bunky vďaka laktózapermeáze, ale pri vyšších koncentráciách (typických pre indukciu proteínov) môže IPTG vstúpiť do bunky nezávisle na laktózapermeáze.

Využitie v laboratóriu 
Ak sa IPTG skladuje ako prášok pri teplote 4 °C alebo nižšej, je stabilný po dobu 5 rokov. V roztoku je omnoho menej stabilný - Sigma-Aldrich neodporúča skladovanie dlhšie ako mesiac pri izbovej teplote. IPTG je efektívnym induktorom proteínovej expresie pri koncentráciách 100 μM až 3,0 mM. Typicky sa pridáva sterilný filtrovaný roztok IPTG s koncentráciou 1 M v pomere 1:1000 k exponenciálne rastúcej bakteriálnej kultúre, čím sa dosiahne koncentrácia 1 mM. Použitá koncentrácia závisí na požadovanej sile indukcie a rovnako na genotype použitých buniek či plazmidov. Ak je prítomný lacIq mutant, ktorý produkuje nadmerné množstvo lac represoru, môže byť nutné použiť vyššie koncentrácie IPTG.

IPTG sa používa v modrobielom teste spolu s farbivom X-gal. Tento test umožňuje identifikáciu transformovaných kolónií s rekombinantným plazmidom počas klonovacích experimentov oproti kolóniám, ktoré rekombinantný plazmid nemajú.

Referencie

Zdroj 

Sacharidy
Molekulárna biológia