Como o pó de IPTG afeta a expressão de proteínas com diferentes usos de códons?

Ei! Como umPó IPTGfornecedor, estive profundamente envolvido no mundo da expressão de proteínas. Neste blog, quero conversar sobre como o pó de IPTG afeta a expressão de proteínas com diferentes usos de códons.

Pó Iptg

Código do produto: BM-2-5-133
Nome: IPTG
Nº CAS: 367-93-1
MF: C9H18O5S
PM: 238,3
Nº EINECS: 206-703-0
Mercado: Indonésia, Reino Unido, Nova Zelândia, Canadá etc.
Fabricante: Fábrica de Guangzhou BLOOM TECH
Serviço de tecnologia: Departamento de P&D-4
Envio: Envio como outro nome de composto químico não sensível.

 

Primeiro, vamos ver rapidamente o que é IPTG. IPTG, ou isopropil β-D-1-tiogalactopiranosídeo, é um produto químico bem conhecido no campo da biotecnologia. É um análogo da alolactose, que é um indutor natural do operon lac. Em termos simples, pode ativar os genes responsáveis ​​pela produção de proteínas em certas bactérias, como a Escherichia coli.

 

Agora, quando se trata de expressão de proteínas, o uso de códons desempenha um papel importante. Diferentes organismos têm suas próprias preferências quanto aos códons (conjuntos de três nucleotídeos) que usam para codificar aminoácidos. Por exemplo, alguns organismos podem utilizar um códon específico para um aminoácido específico com mais frequência do que outros.

Vamos começar examinando os códons de alta frequência. Proteínas codificadas por genes com códons de alta frequência são geralmente mais fáceis de expressar. Quando introduzimos o pó IPTG em um sistema bacteriano que expressa essas proteínas, o processo pode ocorrer muito bem. O IPTG liga-se à proteína repressora do operon lac, liberando-o da região operadora. Isto permite que a RNA polimerase se ligue ao promotor e comece a transcrever os genes que codificam a proteína.

 

Em bactérias como a E. coli, que são super comuns em sistemas de expressão de proteínas, genes com códons de alta frequência são reconhecidos rapidamente pelos ribossomos. Os ribossomos podem traduzir eficientemente o mRNA em uma proteína. Quando adicionamos o IPTG, estamos basicamente dando luz verde às bactérias para iniciar esse processo de produção em um ritmo rápido. Portanto, para proteínas com uso de códons de alta frequência, o pó IPTG pode levar a uma expressão proteica eficiente e de alto nível.

 

Mas e os códons de baixa frequência? As coisas ficam um pouco mais complicadas aqui. Genes com códons de baixa frequência podem não ser reconhecidos tão facilmente pelos ribossomos no hospedeiro bacteriano. Quando o IPTG é adicionado para induzir a expressão de uma proteína com códons de baixa frequência, os ribossomos podem parar durante a tradução. Isso ocorre porque eles têm mais dificuldade em encontrar os tRNAs (RNAs de transferência) apropriados que carregam os aminoácidos correspondentes para esses códons de baixa frequência.

Como resultado, o nível global de expressão proteica pode ser menor em comparação com proteínas com códons de alta frequência. Às vezes, podemos até ver proteínas incompletas ou mal dobradas. A paralisação dos ribossomos também pode causar estresse nas células bacterianas, o que pode levar à redução do crescimento e da viabilidade celular.

Para superar esses problemas, podemos usar alguns truques. Uma abordagem é co-expressar genes de tRNA que reconhecem os códons de baixa frequência. Isto pode ajudar a fornecer aos ribossomos os tRNAs necessários, permitindo uma tradução mais eficiente. Outra opção é otimizar a própria sequência genética. Podemos substituir os códons de baixa frequência por códons de alta frequência que codificam o mesmo aminoácido. Este processo é chamado de otimização de códons.

Quando se trata de nosso pó IPTG, garantimos que ele seja de excelente qualidade. Nossos clientes relataram ótimos resultados em seus experimentos de expressão de proteínas. Seja para proteínas com códons de alta ou baixa frequência, nosso IPTG pode induzir efetivamente o processo de expressão.

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[1] Studier, FW e Moffatt, BA (1986). Uso da RNA polimerase do bacteriófago T7 para direcionar a expressão seletiva de alto nível de genes clonados. Jornal de Biologia Molecular, 189(1), 113-130.
[2] Gustafsson, C., Govindarajan, S., & Minshull, J. (2004). Viés de códon e expressão de proteínas heterólogas Tendências em Biotecnologia, 22(7), 346-353.