polvo iptgPuede usarse en el lugar de acción del anestésico local y se aplica como agente esparcidor para aliviar el dolor de heridas postoperatorias y el dolor de úlceras. Reactivos biológicos moleculares comúnmente utilizados en la detección de manchas azules y blancas y en la expresión de proteínas inducidas por IPTG en bacterias. IPTG, nombre completo isopropil- - D-tiogalactósido, CAS 367-93-1, fórmula molecular C9H18O5S, peso molecular 384,37 Daltons, pertenece a compuestos de moléculas pequeñas. Polvo blanco o casi blanco, de baja solubilidad en agua pero mejor solubilidad en disolventes orgánicos. Hay grupos iónicos en las moléculas, por lo que tienen cierto grado de conductividad en el agua. Estable a temperatura ambiente, pero fácil de descomponer a altas temperaturas o en condiciones de ácidos y álcalis fuertes. No hay ningún olor obvio, pero puede emitirse un ligero olor a compuesto orgánico durante el uso. Es un inductor comúnmente utilizado para inducir la expresión de proteínas en bacterias. En el diagnóstico médico, IPTG puede servir como sonda fluorescente o agente cromogénico para detectar moléculas o tejidos específicos en muestras. Al combinarse con moléculas objetivo, IPTG puede generar señales fluorescentes o cambios de color, lo que brinda un fuerte apoyo para el diagnóstico de enfermedades.
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Morfológico |
Polvo cristalino |
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Color |
Blanco |
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Punto de fusión |
105 grados centígrados |
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Punto de ebullición |
350,9 grados C (estimación aproximada) |
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Densidad |
1,3329 (estimación aproximada) |
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Condiciones de almacenamiento |
2-8 grados C |
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alcohol de solubilidad |
soluble soluble 40 partes de disolvente |
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Coeficiente de acidez ( pKa ) |
13,00 ± 0,70 (previsto) |
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Soluble en agua |
50mg/ml |
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punto de inflamabilidad |
197,8 grados |
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Solubilidad |
1.6g/l |
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Densidad de vapor |
5.21 (contra aire) |
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índice de refracción |
1,5060 (estimación) |
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polvo iptg,Parámetros físicos, Mp. : 114 ~ 121 grados C, Descripción de uso, Reactivos comunes de biología molecular, comúnmente utilizados en la detección de azul-blanco y en la expresión de proteínas inducida por IPTG-en bacterias. , Especificaciones de embalaje , 1G, 5G, 25G, 100G, 1KG , Condiciones de almacenamiento
Refrigerado a 2-8 grados, protegido de la luz, Descripción de peligros, Código de peligro: Xi, Nivel de riesgo: R36/37/38, Nivel de seguridad: S23-24/25-36.
IPTG se utiliza habitualmente en experimentos de clonación que necesitan inducir la actividad -galactosidasa. A menudo se utiliza en combinación con X-Gal o Bluo-Gal para la detección azul-blanca de colonias bacterianas recombinantes, que Chemicalbook puede inducir para que expresen el operón lac en E. coli. IPTG se une a la proteína represora lacI y cambia su conformación para prevenir la inhibición del gen lacZ codificado por la -galactosidasa.
IPTG, nombre completo isopropil- -D-tiogalactósido, es un inductor comúnmente utilizado para inducir y regular la expresión de proteínas. Debido a su estructura y función únicas, IPTG generalmente se prepara usandopolvo iptgMétodos de síntesis en el laboratorio.
Ruta Sintética
1. Síntesis de glucósidos:
Primera síntesis El -D-tiogalactósido generalmente se sintetiza mediante el método de síntesis de glucósidos, condensando galactosa con las bases correspondientes (como el isopropilo). Este paso requiere el uso de grupos protectores para evitar la generación de subproductos-en reacciones posteriores.
2. Reacción de fosforilación:
Sobre la base de la síntesis de glucósidos, los grupos fosfato se introducen mediante una reacción de fosforilación para obtener éster 5'-fosfato del grupo isopropilo- -D-tiogalactósido-. Este paso requiere el uso de fosfatos y los anhídridos o ácidos correspondientes.
3. Grupo de desprotección:
Mediante la reacción del grupo de desprotección, el grupo protector del glucósido se elimina para obtener el producto objetivo isopropil- -D-tiogalactósido. Este paso requiere el uso de una solución ácida o alcalina para facilitar la reacción.
Pasos experimentales:
Preparar reactivos e instrumentos:
Preparar los azúcares, bases, grupos protectores, fosfatos, anhídridos o ácidos, disolventes y otros reactivos necesarios, así como los instrumentos experimentales necesarios como agitadores, termómetros, espectrofotómetros, etc.
Síntesis de glucósidos:
Calentar y agitar galactosa con las bases correspondientes en un disolvente, añadir un catalizador y promover la reacción de condensación. Este paso requiere un control estricto de la temperatura y el tiempo de agitación para garantizar el buen progreso de la reacción.
Reacción de fosforilación:
Los glucósidos sintetizados se calientan y se agitan con fosfato, anhídrido o ácido en un disolvente y se añade un catalizador para promover la reacción de fosforilación. Este paso requiere controlar la temperatura y el tiempo de agitación, prestando atención a la polaridad y dosificación del disolvente para asegurar el progreso de la reacción y la generación del producto.
Grupo de desprotección:
Elimine el grupo protector del producto de fosforilación en una solución ácida o alcalina para obtener el producto objetivo isopropil- -D-tiogalactósido. Este paso requiere controlar el valor del pH y la temperatura, prestando atención a la polaridad y dosificación del disolvente para asegurar el progreso de la reacción y la generación del producto.
Separación y purificación:
El producto objetivo se separa de la mezcla de reacción mediante cromatografía en columna, recristalización y otros métodos de separación y purificación. Este paso requiere atención a las condiciones operativas como temperatura, dosis de disolvente, caudal, etc. para garantizar la pureza y el rendimiento del producto.
Análisis e identificación:
La identificación estructural del producto objetivo se lleva a cabo mediante métodos analíticos como la resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas. Este paso requiere el uso de instrumentos, equipos y medios técnicos correspondientes para confirmar la estructura y pureza del producto.
polvo iptgEl nombre completo isopropil- - D-tiogalactósido es un inductor comúnmente utilizado para inducir y regular la expresión de proteínas.
1. Inducción de la expresión de proteínas:
IPTG juega un papel importante en la inducción de la expresión de proteínas. Es un inductor ampliamente utilizado que puede inducir eficientemente la expresión de genes específicos en bacterias, obteniendo así la proteína objetivo deseada en un corto período de tiempo. Su mecanismo de acción es unirse al gen lacI de las bacterias, inhibir la actividad de su proteína reguladora transcripcional, abriendo así el operón lac de las bacterias e iniciando la expresión de genes diana. Cuando se utilizan operones de lactosa como promotores para la expresión de proteínas, se requieren inductores, y el IPTG puede actuar como un análogo de la lactosa para inducir la expresión de galactosidasa en Escherichia coli. Las células no pueden utilizarlo para lograr una expresión sostenida. IPTG se une a lac|productos, provocando cambios conformacionales lejos de lacO, activando así la transcripción. Esta regulación transcripcional inducible se ha convertido en un elemento comúnmente utilizado en la construcción de vectores del sistema de expresión de E. coli.
2. Regulación de la expresión génica:
IPTG juega un papel importante en la regulación de la expresión génica. Como importante reactivo experimental, desempeña un papel importante en los experimentos de regulación de la expresión genética y sobreexpresión de proteínas. Controlando el tiempo de adición y la concentración de IPTG, se puede lograr la regulación de la expresión de la proteína diana. Este efecto regulador se basa en la unión de IPTG a lac|productos en operones de lactosa, alterando su conformación, dejando así lacO y activando aún más la transcripción. Este mecanismo de regulación transcripcional inducible hace que IPTG sea de gran importancia en campos de investigación como la función genética, las interacciones de proteínas y la detección de fármacos.
3. Cristalización de proteínas:
En experimentos de cristalización de proteínas, el IPTG se utiliza como inductor para promover la cristalización de proteínas. Su mecanismo de acción es cambiar la conformación de las proteínas uniéndose a regiones hidrofóbicas de las proteínas, promoviendo así la agregación y cristalización entre moléculas de proteínas. Este proceso de agregación y cristalización es reversible, por lo que la cristalización de proteínas se puede inducir agregando IPTG, o los cristales de proteínas se pueden disolver eliminando IPTG.
En los experimentos de cristalización de proteínas, generalmente se agrega IPTG a la solución de proteínas como una concentración final de 1 mM. Esta baja concentración de IPTG puede evitar la inducción excesiva de proteínas, logrando así mejores efectos de cristalización. Al mismo tiempo, IPTG también puede servir como chaperona molecular para ayudar en el correcto plegamiento y agregación de proteínas, obteniendo así cristales de proteínas más uniformes.
Cabe señalar que IPTG no promueve la cristalización de proteínas en todos los casos. Algunas proteínas no son sensibles a IPTG, o debido a su estructura y propiedades inherentes que no son adecuadas para la cristalización, se necesita validación y optimización experimental para diferentes proteínas para determinar las condiciones y métodos óptimos de cristalización.
Reacciones adversas
Citotoxicidad
Toxicidad para las células procarióticas.
Aunque IPTG se usa comúnmente para inducir la expresión genética en células procarióticas, altas concentraciones de IPTG pueden tener efectos tóxicos en las células procarióticas. Las investigaciones han demostrado que cuando la concentración de IPTG es demasiado alta, puede interferir con los procesos metabólicos normales dentro de las células. Por ejemplo, puede afectar el metabolismo energético de las células, interferir con vías como la glucólisis y el ciclo del ácido tricarboxílico, lo que lleva a una disminución en la producción intracelular de ATP y afecta el crecimiento y la proliferación celular. Además, las altas concentraciones de IPTG también pueden dañar la integridad de la membrana celular, aumentar su permeabilidad, provocar fugas de sustancias intracelulares y permitir que sustancias nocivas del entorno extracelular entren en la célula, provocando así la muerte celular. Los experimentos han descubierto que cuando Escherichia coli se cultiva en un medio que contiene altas concentraciones de IPTG, la tasa de crecimiento de la bacteria se ralentiza significativamente y la cantidad de bacterias viables disminuye gradualmente a medida que se prolonga el tiempo de cultivo. Esto indica que altas concentraciones de IPTG tienen cierto efecto inhibidor y letal sobre Escherichia coli.
Toxicidad para las células eucariotas.
Además de las células procarióticas, el IPTG también puede ser tóxico para las células eucariotas. Existen ciertas diferencias en estructura y función entre las células eucariotas y las células procarióticas, pero el IPTG aún puede afectar las funciones fisiológicas normales de las células eucariotas a través de diversas vías. Por un lado, IPTG puede interferir con las vías de transducción de señales dentro de las células eucariotas. La transducción de señales dentro de las células desempeña un papel regulador crucial en procesos como el crecimiento, la diferenciación y la apoptosis. IPTG puede alterar la intensidad y dirección de la transducción de señales al interactuar con ciertas moléculas de señalización dentro de las células, afectando así las actividades fisiológicas normales de las células.
Toxicidad para las células eucariotas.
Por otro lado, IPTG puede inducir una respuesta al estrés oxidativo en células eucariotas. El estrés oxidativo se refiere a un desequilibrio entre la oxidación intracelular y la actividad antioxidante, lo que conduce a un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS). El exceso de ROS puede atacar biomoléculas como el ADN, las proteínas y los lípidos dentro de la célula, provocando daño celular y deterioro funcional. La investigación ha descubierto que, en determinadas condiciones, el tratamiento con IPTG de células eucariotas aumenta significativamente los niveles de ROS intracelulares, acompañado de una disminución de la viabilidad celular y un aumento de la tasa de apoptosis. Esto sugiere que IPTG puede inducir una respuesta al estrés oxidativo y ejercer toxicidad en las células eucariotas.
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