단백질 발현 및 정제 실험을 할때, IPTG induction 보다 auto induction을 하는것이 더 단백질 수율이 좋을 까요?

Question

제목 그대로 질문드립니다. 대장균에서 특정 단백질을 발현 및 정제하는 실험을 할 때 ,IPTG induction 을 하는 것 보다 auto induction을 하는 것이 단백질 수율이 더 좋을 까요?

Answer 1

안녕하세요. 박온 전문가입니다.

Auto-induction이 IPTG induction보다 단백질 수율이 더 좋을 수 있어요. 

Auto-induction은 세포가 자동으로 단백질을 만들게 해요, 그래서 더 높은 수율을 얻을 수 있습니다. 반면, IPTG induction은 IPTG를 직접 추가해야 해서 발현이 정확하게 조절되기 어렵고, 수율이 낮을 수 있어요.

Answer 2

IPTG 유도와 Auto-induction은 모두 단백질 발현을 유도하는 방법이지만, 각각의 장단점과 적용되는 상황이 다릅니다.

그렇게 때문에 어떤 방법이 더 나은 단백질 수율을 가져다줄지는 여러 요인에 따라 달라지므로, 단정적으로 말하기 어렵습니다.

• IPTG 유도

IPTG는 LacI 단백질의 작용을 억제하여 T7 프로모터 하에서 목표 단백질의 발현을 유도합니다.

장점이라면 정확한 발현 시점 조절: IPTG를 첨가하는 시점을 정확히 조절하여 발현을 시작할 수 있고 IPTG 농도, 배양 시간 등을 조절하여 최적의 발현 조건을 찾을 수 있습니다.

단점이라면 IPTG를 첨가하는 과정에서 오염의 가능성이 있습니다. 또 IPTG 첨가 후 목표 단백질이 충분히 발현될 때까지 시간이 걸립니다.

• Auto-induction

배지에 포도당, 락토오스, 글루코스 등의 탄소원을 혼합하여 세포의 생장 단계에 따라 자동으로 유도가 일어나도록 하는 방법입니다.

장점이라면 별도의 유도 물질 첨가 없이 자동으로 발현이 이루어지고 적절한 배지 조성을 선택하면 IPTG 유도보다 더 높은 수율을 얻을 수 있습니다.

단점이라면 배지 조성, 균주, 목표 단백질의 특성에 따라 최적의 조건을 찾기가 어렵고 발현 시점을 정확히 조절하기 어렵습니다.

Answer 3

Auto induction 방법은 IPTG induction에 비해 단백질 수율이 높은 경우가 많습니다. 이는 auto induction이 세포 성장과 단백질 발현을 동시에 최적화하여 더 많은 발현을 유도할 수 있기 때문입니다. 특히, 발현 시간을 자동으로 조절할 수 있어 단백질 발현이 더 오래 지속될 수 있고, 과발현에 따른 독성 문제도 줄일 수 있습니다. 하지만 실험 조건과 단백질 종류에 따라 다를 수 있으므로 사전 테스트가 필요합니다.