丙基硫代半乳糖苷(IPTG)是一種作用強(qiáng)的誘導(dǎo)劑,不被細(xì)菌代謝而十分穩(wěn)定,因此被實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用。異丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷 IPTG常用于需要誘導(dǎo) β-半乳糖苷酶活性的克隆實(shí)驗(yàn)。它常與 X-Gal 或 Bluo-Gal 結(jié)合使用，用于重組細(xì)菌菌落的藍(lán)白篩選，這些菌落可以誘導(dǎo) lac 操縱子在大腸桿菌中的表達(dá)。異丙基-β-D-硫代半乳糖吡喃糖苷 IPTG 與 lacI 阻遏蛋白結(jié)合并改變其構(gòu)象而發(fā)揮作用，防止 β-半乳糖苷酶編碼基因 lacZ 的抑制。
誘導(dǎo)原理：
（1）在原核蛋白表達(dá)體系中，如 E.coli的乳糖操縱子（元）含Z、Y及A三個(gè)結(jié)構(gòu)基因，分別編碼半乳糖苷酶、滲透酶和乙?；D(zhuǎn)移酶，此外還有一個(gè)操縱序列O、一個(gè)啟動(dòng)序列P及一個(gè)調(diào)控基因I。I基因編碼一種阻遏蛋白（Lac阻遏物，不屬于乳糖操縱子），后者與O序列結(jié)合，使操縱子（元）受阻遏而處于關(guān)閉狀態(tài)。在啟動(dòng)序列P上游還有一個(gè)分解（代謝）物基因激活蛋白（CAP）結(jié)合位點(diǎn)。由P序列、O序列和CAP結(jié)合位點(diǎn)共同構(gòu)成lac操縱子的調(diào)控區(qū)，三個(gè)酶的編碼基因即由同一調(diào)控區(qū)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)基因產(chǎn)物的協(xié)調(diào)表達(dá) 。
（2）Lac 阻遏物是一種具有 4 個(gè)相同亞基的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白，都有一個(gè)與誘導(dǎo)劑結(jié)合的位點(diǎn)。 在沒有乳糖存在時(shí)，Lac操縱子（元）處于阻遏狀態(tài)。此時(shí)，I序列在PI啟動(dòng)序列操縱下表達(dá)的Lac阻遏蛋白與O序列結(jié)合，阻礙RNA聚合酶與P序列結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)。當(dāng)有乳糖存在時(shí)，Lac操縱子（元）即可被誘導(dǎo)。在這個(gè)操縱子（元）體系中，真正的誘導(dǎo)劑并非乳糖本身。乳糖進(jìn)入細(xì)胞，經(jīng)β-半乳糖苷酶催化，轉(zhuǎn)變?yōu)榘肴樘恰瓷砩系恼T導(dǎo)劑。后者作為一種誘導(dǎo)劑分子結(jié)合阻遏蛋白，使蛋白構(gòu)象變化，導(dǎo)致阻遏蛋白與O序列解離、RNA 聚合酶不再受阻礙，啟動(dòng)子P 開始發(fā)生轉(zhuǎn)錄，啟動(dòng)反應(yīng)開始發(fā)生轉(zhuǎn)錄。
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