5-Brom-4-chlor-3-indoxyl-β-D-galactopyranosid

5-Brom-4-chlor-3-indoxyl-β-D-galactopyranosid, auch X-Gal, ist ein artifizielles, chromogenes Substrat für das Enzym β-Galactosidase.

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Eigenschaften

Das Enzym β-Galactosidase hydrolysiert X-Gal zu Galactose und 5-Brom-4-chlor-indoxyl. Das 5-Brom-4-chlor-indoxyl wird vom Sauerstoff der Luft zum tiefblauen Farbstoff 5,5'-Dibrom-4,4'-dichlor-indigo oxidiert.

Verwendung

In der Biochemie wird X-Gal zur qualitativen Bestimmung der Aktivität der β-Galactosidase benutzt. Zur quantitativen Bestimmung wird dagegen das Substrat o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranosid (ONPG) verwendet.

In der Molekularbiologie wird X-Gal im Blau-Weiß-Screening verwendet. In vielen Klonierungsvektoren liegt in der aminoterminalen codierenden Sequenz der β-Galactosidase (α-Fragment) eine Multiple Cloning Site, in die Fremd-DNA, wie z. B. PCR-Fragmente, eingebracht werden können. Dadurch wird die Gensequenz der β-Galactosidase unterbrochen und das Enzym wird nicht mehr exprimiert. Daraus folgt, dass das X-Gal nicht mehr gespalten wird und somit auch kein blauer Farbstoff entsteht. Die nach der Transformation entstandenen Kolonien erscheinen dann nicht blau wie die mit leerem Vektor, sondern weiß.

X-Gal wird häufig in Verbindung mit IPTG (zur Induktion des lac-Promotors, siehe auch lac-Operon), zum Screening von blauen Kolonien verwendet. Es wird auch für das Screening von β-Galactosidase-Reportergen-Aktivitäten in Transfektionen von eukaryotischen Zellen und für den Nachweis von β-Galactosidase in der Immunologie und histochemischen Anwendungen benutzt.

Andere chromogene Substrate:

• 5-Brom-3-indolyl-β-D-galactopyranosid (Blue-Gal, Bluo-Gal)
• 6-Chlor-3-indolyl-β-D-galactopyranosid (Y-Gal, Red-Gal, Rose-Gal, Salmon-Gal)
• 5-Iod-3-indolyl-β-D-galactopyranosid (Purple-Gal)
• 5-Brom-6-chlor-3-indolyl-β-D-galactopyranosid (Magenta-Gal)
• N-Methylindolyl-β-D-galactopyranosid (Green-Gal)

Andere fluorogene Substrate:

• 4-Methyl-umbelliferyl-β-D-galactopyranosid (MUG) (λ_ex = 365 nm, λ_em = 455 nm)

Quellen

1. ↑ ^{a b c d e f} Herstellerangaben der Firma Carl Roth: http://www.carl-roth.de/jsp/de-de/sdpdf/2315.PDF. 3. Nov. 2007

Literatur

• Sambrook, J.; Maniatis, T.; Russel, DW. : Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press; 3rd edition (2001) ISBN 0-8796-9577-3
• Horwitz, J.P. et al. (1964). Substrates for Cytochemical Demonstration of Enzyme Activity. I. Some Substituted 3-Indolyl-β-D-glycopyranosides. J Med Chem. 53, 574-575.
• Edwards, M.J., and Taylor, M.F. (1993). Substitution of DMSO for DMF as a Solvent for X-Gal. BioTechniques, 14, 234.