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E. coli의 초음파 용해

  • 대장균 박테리아는 미생물학 및 생명 공학에서 가장 일반적으로 사용되는 박테리아입니다.
  • 초음파 세포 교란기는 E. coli 용해에 대한 신뢰할 수 있고 재현성 있는 결과를 제공합니다.
  • 강렬하지만 정밀하게 제어 가능한 캐비테이션 및 전단력은 완전한 파괴와 높은 추출 수율(예: 단백질, DNA)을 제공합니다.

E. coli의 초음파 세포 파괴가 선호되는 방법인 이유는 무엇입니까?

초음파 균질화 기 또는 프로브 형 초음파기는 강렬한 초음파가 세포벽과 막을 효율적으로 파괴하기 때문에 대장균 용해에 몇 가지 이점을 제공합니다. 프로브 형 초음파기는 다음과 같은 이유로 대장균 용해에 널리 사용됩니다.

  • 세포벽의 효율적인 파괴: 대장균은 펩티도글리칸으로 구성된 반강성 세포벽을 가지고 있으며, 이는 기존의 용해 방법으로는 파괴하기 어려울 수 있습니다. 프로브 형 초음파는 세포를 둘러싼 액체에 캐비테이션 기포를 생성하는 강렬한 초음파를 생성합니다. 이러한 기포가 붕괴되면 고속 액체 제트와 충격파를 생성하여 세포벽을 기계적으로 파괴하여 생체 분자와 같은 세포 내용물을 효과적으로 방출합니다.
  • 향상된 관통력: 프로브 / sonotrode에 의해 생성 된 초음파는 샘플 깊숙이 침투하여 더 많은 수의 대장균 세포에 도달하고 균일하게 처리 할 수 있습니다. 이는 용해가 시료 전체에서 보다 균일하게 이루어지도록 하여 세포 파괴 효율을 높이는 데 도움이 됩니다.
  • 처리 시간 단축: 프로브 형 초음파에 의해 전달되는 에너지는 고도로 농축되고 국부화되어 빠르고 효율적인 세포 용해로 이어집니다. 비드 박동 또는 효소 용해와 같은 다른 방법과 비교할 때 초음파 처리는 몇 분 또는 몇 초 내에 대장균 용해를 달성 할 수 있습니다. 동결-해동과 같은 많은 대체 기술은 여러 차례의 처리가 필요하지만 초음파 용해는 단일 공정 단계에서 세포를 엽니다.
  • 온도 제어: 최첨단 초음파기에는 온도 센서와 스마트 소프트웨어가 장착되어있어 최대 공정 온도를 설정할 수 있습니다. 초음파기는 온도 한계에 도달하면 자동으로 일시 중지되고 설정 온도 지점에 도달하면 초음파 처리 과정을 시작합니다. 얼음 수조에서 시료를 냉각하는 것은 시료 온도를 낮게 유지하고 열로 인한 시료 분해를 방지하는 간단한 방법입니다.
  • 확장성: 프로브 형 초음파기는 핸드 헬드 장치에서 대규모 산업 모델에 이르기까지 다양한 크기로 제공됩니다. 따라서 실험실에서 소량을 처리하거나 백신 생산 또는 분자 생합성과 같은 대규모 바이오 프로세싱 응용 분야를 위해 확장하는 데 적합합니다.
  • 다재: 초음파기는 DNA 전단, 단백질 추출, 조직 균질화, 나노 입자 분산 및 유화와 같은 세포 용해 외에도 다양한 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 따라서 프로브 형 초음파기에 투자하면 연구 또는 산업 환경에서 다양성을 얻을 수 있습니다.
  • UP200St와 같은 프로브 형 초음파기는 신뢰할 수있는 조직 균질화 기 및 세포 분쇄기이므로 유전학의 샘플 준비, 예를 들어 E.coli lysis에 널리 사용됩니다

    E.coli 세포에서 단백질 추출은 능률적으로 실행됩니다 초음파 프로브 UP200St

    프로브 형 초음파는 대장균 용해에 많은 이점을 제공합니다. 초음파 공정 매개변수에 대한 안정적이고 정밀한 제어를 통해 전력, 지속 시간 및 시료 처리와 같은 작동 매개변수를 최적화하여 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.
     

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    이 튜토리얼은 실험실, 분석 및 연구에서 용해, 세포 파괴, 단백질 분리, DNA 및 RNA 단편화와 같은 시료 전처리 작업에 가장 적합한 초음파 발생기 유형을 설명합니다. 응용 분야, 시료 양, 시료 수 및 처리량에 이상적인 초음파 발생기 유형을 선택하십시오. Hielscher 초음파는 이상적인 초음파 균질화기를 가지고 있습니다!

    과학 및 분석에서 세포 파괴 및 단백질 추출을 위한 완벽한 초음파 발생기를 찾는 방법

    비디오 썸네일

    초음파 DNA 단편화는 차세대 염기서열분석(NGS)에서 시료 전처리 단계로 자주 사용됩니다.

    대장균 EDL933의 게놈 DNA의 전기 영동 분석은 0 – 15 분 초음파를 받았습니다. L은 DNA Ladder를 나타냅니다.
    (연구 및 이미지: ©Basselet et al. 2008)

    초음파 캐비테이션(Ultrasonic Cavitation)을 이용한 세포 파괴

    초음파 프로브형 균질화기는 초당 약 20,000 사이클(20kHz에서)로 작동하며 액체 또는 현탁액에서 캐비테이션을 일으킵니다. 음향 캐비테이션: 진공과 같은 압력과 고온의 미세한 영역으로 세포를 찢어냅니다. 온도가 섭씨 수천 도에 달할 수 있지만 캐비테이션 부피가 너무 작아서 공정을 크게 가열하지 않습니다. 초음파로 생성된 음향 캐비테이션과 전단력은 대장균과 같은 박테리아 세포의 세포막을 천공하거나 파괴합니다. Hielscher 초음파를 사용하면 초음파 강도, 진폭, 에너지 입력 및 온도와 같은 공정 매개 변수를 정밀하게 제어 할 수 있습니다. 따라서 초음파 용해 공정은 세포 유형, 세포 배양 및 공정 목표에 맞게 최적으로 조정할 수 있습니다.
     

    Ultrasonic Lysis의 장점

    • 용해의 정밀한 제어(강도, 진폭, 온도)
    • 신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과
    • 특정 시료에 대한 최적의 적응
    • 온도 제어
    • 매우 작은 시료에서 매우 큰 시료(μL에서 리터로)
    • 순전히 기계적인 처리
    • 사용자 친화적이고 안전한 작동
    • 실험실에서 생산까지 선형 스케일업
    초음파 장치 VialTweeter를 사용하면 동일한 공정 조건에서 최대 10개의 바이알을 동시에 시료를 준비할 수 있습니다. (확대하려면 클릭!)

    바이알트위터 초음파 용해용

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    초음파 균질화기 대 다른 용해 기술

    화학적 및 효소적 용해는 문제가 될 수 있습니다. – 화학적 용해는 단백질 구조를 변화시키고 정제 문제를 일으킬 수 있기 때문에 효소 용해는 긴 배양 시간이 필요하고 재현할 수 없습니다 – 초음파 파괴는 정교하고 빠른 세포 파괴 방법입니다.
    초음파 용해는 기계적 힘에만 기반합니다. 화학 물질이 첨가되지 않으며, 초음파 처리는 전단력에 의해 세포벽을 파괴합니다. 화학적 용해는 단백질 구조를 변화시키고 정제 문제를 일으킬 수 있습니다. 효소 파괴는 긴 배양 시간이 필요하며 재현할 수 없습니다. E.coli 박테리아 세포의 초음파 세포 파괴는 빠르고 간단하며 신뢰할 수 있고 재현성이 있습니다. 이것이 Hielscher 초음파 발생기가 샘플 준비, 사전 분석 용해, 시험관 내 대각선 및 매니 폴드 분석을 위해 전 세계의 생물학 및 생화학 실험실에서 사용되는 이유입니다.

    초음파 용해에 대한 일반 권장 사항

    초음파 처리는 매우 작은, 중간 및 많은 양의 세포 현탁액을 용해하는 데 가장 널리 사용되는 기술입니다 – 피코 리터에서 최대 100L/hr(초음파 플로우 셀 사용). 세포는 액체 전단과 캐비테이션에 의해 용해됩니다. DNA는 또한 초음파 처리 중에 전단되므로 세포 현탁액에 DNase를 추가 할 필요가 없습니다.
     

    초음파 대장균 용해 중 온도 제어
    식물 화합물의 세포 파괴 및 추출을 위한 초음파 세포 파괴기 UP100H (100W).샘플을 사전 냉각하고 얼음 위에서 초음파 처리하는 동안 샘플을 유지하면 샘플의 열 저하를 쉽게 방지할 수 있습니다.
    이상적으로는 샘플이 용해 중에 얼음처럼 차갑게 유지되어야 하지만, 대부분의 샘플의 경우 온도가 배양 또는 조직 소스의 온도 이상으로 상승하지 않는 한 충분합니다. 따라서 현탁액을 얼음 위에 유지하고 5-10 초의 짧은 초음파 펄스와 10-30 초의 일시 중지로 초음파 처리하는 것이 좋습니다. 일시 중지 중에는 낮은 온도를 다시 설정하기 위해 열이 발산될 수 있습니다. 더 큰 세포 샘플의 경우, 냉각 재킷이 있는 다양한 플로우 셀 반응기를 사용할 수 있습니다.
    성공적인 초음파 용해를 위한 자세한 팁과 권장 사항을 여기에서 읽어보십시오!

    E. coli 용해물의 초음파 준비를 위한 프로토콜

    연구원들은 E.coli 세포 파괴를 위해 Hielscher 초음파 균질화기를 사용합니다. 아래에서는 다양한 대장균 관련 응용 분야에 Hielscher 초음파 균질화기를 사용하여 대장균 용해에 대한 다양한 테스트되고 입증 된 프로토콜을 찾을 수 있습니다.
     

    이 비디오 클립은 실험실에서 샘플 준비에 널리 사용되는 초음파 발생기 인 Hielscher 초음파 균질화 기 UP100H를 보여줍니다.

    초음파 균질화기 UP100H

    비디오 썸네일

    초음파를 이용한 대장균 세포 추출물의 세포 성장, 가교 및 준비

    SeqA 및 RNA 중합효소의 경우 ChIP-Chip E. coli MG1655 또는 MG1655 ΔseqA를 37°C에서 OD로 성장시켰습니다.600 ml 배지 당 27 μl의 포름 알데히드 (37 %)를 첨가하기 전에 50 ml LB (+ 0.2 % 포도당)에 약 0.15 (최종 농도 1 %). 가교는 실온에서 20분 동안 천천히 진탕(100rpm)으로 수행한 후 2.5M 글리신 10ml(최종 농도 0.5M)로 퀜칭했습니다. 열충격 실험을 위해 E. coli MG1655를 30°C의 65ml LB 배지에서 OD로 성장시켰습니다.600 약 0.3의. 이어서 배양액 30ml를 43°C에서 예열된 플라스크에 옮기고 나머지는 30°C에서 유지하였다. 가교 및 퀜칭은 세포를 30 또는 43°C에서 5분 동안 유지한 후 실온에서 더 천천히 진탕하는 것을 제외하고는 상술한 바와 같았다. 세포를 원심분리로 수집하고 차가운 TBS(pH7.5)로 2회 세척했습니다. 1 ml 용해 완충액 (10 mM Tris (pH 8.0), 20 % 자당, 50 mM NaCl, 10 mM EDTA, 10 mg / ml 라이소자임)에서 재현탁 한 후 37 ° C에서 30 분 동안 배양 한 후 4 ml IP 완충액을 첨가 한 후, 세포는 100 % 전력 설정에서 Hielscher 초음파 프로세서 UP400St를 사용하여 12 회 30 초 및 30 초 휴식으로 얼음에서 초음파 처리되었다. 9000g에서 10분 동안 원심분리한 후, 상층액의 분취액 800μl를 -20°C에서 보관하였다. (발트밍하우스 2010)
     

    Supersonic Probe를 이용한 효소의 과잉 생산 및 정제

    Ultrasonicator UP100H is a lab homogeniser often used for sample preparation of cell culture plates.데카히스티딘(His10) 태그 단백질의 과잉 생산을 위해 대장균 BL21(DE3)을 pET19b 구조체로 형질전환시켰습니다. 하룻밤 동안의 사전 배양물을 원심분리로 수확하고, 1%를 사용하여 발현 배양액을 접종하였다. pET19mgtB를 운반하는 세포는 600nm(OD600)에서 광학 밀도가 0.7이 될 때까지 22°C에서 성장시켰습니다. 배양을 17°C로 옮기고 100μM IPTG로 유도했습니다. 16시간 후, 배양물을 4°C에서 7,500×g의 원심분리로 수거하였다. 세포는 pH 7.4에서 0.3M NaCl을 가진 50mM 인산염 완충 식염수 (PBS)에 재현탁 하 고 Hielscher 초음파 발생기 UP200St에서 S2 마이크로 팁 sonotrode를 사용한 초음파에 의해 붕괴 시켰습니다. 0.5주기와 75 %의 진폭.
    데카히스티딘 태그가 부착된 GtfC의 과잉 생산은 OD에서 37°C에서 유도되었습니다.600 100μM IPTG에서 0.6의. 그런 다음 세포를 4시간 동안 배양하고, 수거하고, MgtB에 대해 위에서 언급한 대로 용해시켰다.
    조세포 추출물을 15,000×g 및 4°C에서 원심분리하여 세포 파편을 침전시켰습니다. 정제된 추출물은 ÄKTAprime Plus 시스템을 사용하여 1ml HisTrap FF Crude 컬럼에 로드되었습니다. 효소는 His-태그된 단백질의 그래디언트 용리를 위한 제조업체의 프로토콜에 따라 정제되었습니다. 용리된 단백질 용액을 4°C에서 0.3M NaCl로 50mM PBS, pH 7.4 1,000부피에 대해 2회 투석했습니다. 정제는 12% SDS-PAGE로 분석하였다. 단백질의 농도는 Roti-Quant를 사용한 Bradford 방법으로 측정했습니다. (Rabausch 외. 2013)
     

    E. coli 박테리아에서 단백질의 초음파 추출
    관심 미끼 단백질(이 경우 Arabidopsis thaliana의 MTV1)을 GST 태그에 융합하여 BL21 대장균(E. coli) 세포에서 발현합니다.

    1. GST-MTV1 및 GST 펠릿 1개(50ml 세균 배양에 해당)를 2.5mL 얼음 저온 추출 버퍼에 각각 재현탁시킵니다.
    2. 초음파기 UP100H (약 2-5mL의 소량을위한 MS3 microtip-sonotrode 장착)를 사용하여 박테리아 세포가 용해 될 때까지 파괴하십시오.이 세포는 불투명도가 감소하고 점도가 증가합니다. 이것은 얼음 위에서 수행해야하며 간격을 두고 초음파 처리하는 것이 좋습니다 (예 : 10 초 초음파 처리 후 얼음에서 10 초 일시 중지 등). 너무 높은 강도로 초음파 처리하지 않도록 주의해야 합니다. 거품이 발생하거나 흰색 침전물의 형성이 감지되면 강도를 낮춰야 합니다.
    3. 용해된 박테리아 용액을 1.5mL 미세 원심분리기 튜브에 옮기고 4°C, 16,000 x g에서 20분 동안 원심분리합니다.

     

    초음파 프로브는 음향 캐비테이션의 힘을 사용하여 세포를 파괴하고 대장균에서 분자와 DNA를 추출합니다.

    UP400St와 같은 프로브 형 초음파기 E.coli의 효율적인 용해를 위해 Acoustic cavitation의 작동 원리를 사용하십시오.

    초음파 처리를 사용한 재조합 단백질의 발현 분석 및 정제

    대장균 펠릿을 Hielscher 초음파 발생기 UP100H로 초음파 처리하였다. 이를 위해, 세포 펠릿을 냉각된 용해 완충액(50mM Tris-HCl pH=7.5, 100mM NaCl, 5mM DTT, 1mM PMSF)에 재현탁시키고 10분 동안 얼음 위에서 냉각시켰다. 그런 다음, 세포 현탁액을 10초의 짧은 버스트인 10회에 이어 냉각을 위해 30초 간격으로 초음파 처리했습니다. 마지막으로, 세포 파편을 14000rpm에서 15분 동안 4°C에서 초원심분리로 제거했습니다. rPR 발현을 확인하기 위해 상층액을 12% 폴리아크릴아미드 겔에서 실행하고 SDS-PAGE 및 웨스턴 블로팅으로 분석했습니다. rPR의 정제는 제조업체 가이드에 따라 Ni2+-NTA 수지(Invitrogen, USA)를 사용하여 수행되었습니다. 이 단계에서는 천연 정제 방법이 사용되었습니다. 정제된 단백질의 순도는 12% 폴리아크릴아미드 겔에 대한 전기영동 및 후속 Coomassie blue 염색을 사용하여 평가되었습니다. 정제된 단백질 농도는 Micro BCA 단백질 분석 키트(PIERCE, USA)로 측정하였다. (아자르네자드 외, 2016)
     

    이 비디오는 실험실 샘플의 분산, 균질화, 추출 또는 탈기를 위한 200와트 초음파 컵혼을 보여줍니다.

    초음파 Cuphorn (200 와트)

    비디오 썸네일

    E. coli Lysis를 위한 초음파 균질화기

    Hielscher 초음파는 대장균 박테리아 및 기타 세포 유형, 조직 및 세포 배양의 안정적이고 효율적인 용해를위한 고성능 초음파 균질화기를 설계, 제조 및 공급합니다.
    초음파 프로브의 광범위한 포트폴리오와 간접 초음파 처리 시스템을 통해 세포 파괴 및 추출 응용 분야에 이상적인 초음파 조직 균질화를 제공 할 수 있습니다.

    설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질

    Hielscher 초음파기는 브라우저 제어를 통해 원격으로 제어 할 수 있습니다. 초음파 처리 매개 변수를 모니터링하고 공정 요구 사항에 맞게 정확하게 조정할 수 있습니다.Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 스마트 소프트웨어, 직관적 인 메뉴, 프로그래밍 가능한 설정 및 자동 데이터 프로토콜은 Hielscher 초음파의 몇 가지 기능에 불과합니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 연구 및 생명 공학 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경조차도 Hielscher 초음파로 쉽게 처리 할 수 있습니다.

    Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.

    아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.

    배치 볼륨(Batch Volume) 유량 권장 장치
    Multi-well / Microtiter 플레이트 N.A. 개시 UIP400MTP
    바이알 또는 비커용 CupHorn N.A. 개시 초음파 CupHorn
    초음파 미세흐름 반응기 N.A. 개시 GD미니2
    0.5 - 1.5mL의 바이알 최대 10개 N.A. 개시 바이알트위터
    0.5에서 1.5mL N.A. 개시 바이알트위터
    1 내지 500mL 10 내지 200mL/분 업100H
    10 내지 2000mL 20 내지 400mL/분 UP200HT, UP400ST
    0.1 내지 20L 0.2 내지 4L/min UIP2000hdT 님
    10에서 100L 2 내지 10L/min UIP4000
    N.A. 개시 10 내지 100L/min UIP16000
    N.A. 개시 의 클러스터 UIP16000

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    추가 정보 요청

    아래 양식을 사용하여 초음파 조직 균질화 기 및 세포 분쇄기, 용해 응용 분야 및 가격에 대한 추가 정보를 요청하십시오. 우리는 당신과 당신의 과정을 논의하고 당신에게 당신의 필요조건을 성취하는 초음파 균질화기를 제안하게 기쁠 것입니다!









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    이 비디오는 고강도 초음파를 사용하여 모든 표준 멀티웰 플레이트의 안정적인 시료 전처리를 가능하게 하는 초음파 시료 전처리 시스템 UIP400MTP를 보여줍니다. UIP400MTP의 일반적인 응용 분야에는 세포 용해, DNA, RNA 및 염색질 전단 및 단백질 추출이 포함됩니다.

    다중 웰 플레이트 초음파 처리를위한 초음파 발생기 UIP400MTP

    비디오 썸네일

    초음파 대장균 용해를 위한 추가 프로토콜

    초음파 VialTweeter를 사용한 대장균의 Allicin-modified Proteins in E. coli

    초음파 프로세서 UP200ST의 VialTweeter5,5′-Dithiobis(2-nitrobenzoic acid)(DTNB) 분석에 의한 Sulfhydryl 함량 측정
    대장균 MG1655 야간 배양액을 사용하여 MOPS 최소 배지(1:100)를 접종했습니다. 배양액은 A600 0.4에 도달할 때까지 호기적으로 성장했습니다. 배양액을 스트레스 치료를 위해 3개의 15ml 배양물로 분리했습니다. 치료되지 않은 문화는 부정적인 대조군으로 작용했습니다. 0.79mM 알리신(128μg ml-1) 또는 1mM 디아미드를 각각 나머지 두 배양 중 하나에 첨가했습니다. 배양액을 15분 동안 배양하고, 각 배양액 5ml를 원심분리(8,525 × g, 4°C, 10분)하여 수거하였다. 세포를 1ml의 PBS(137mM NaCl, 2.7mM KCl, 10mM Na2HPO4, 2mM KH2PO4, pH 7.4, 사용 전에 혐기성 보관)로 2회 세척하고 원심분리(13,000 × g, 4°C, 10분)했습니다. 세포를 용해 완충액(6mM 구아니디늄 HCl, pH 7.4가 포함된 PBS)에 재현탁시킨 후 초음파작용(바이알트위터 초음파기, Hielscher GmbH, 독일) (3 × 1 분). 세포 파편을 원심분리(13,000 × g, 4°C, 15분)에 의해 펠릿화하였다. 상층액을 마그네틱 교반 바가 있는 3.5ml QS-매크로 큐벳(10mm)으로 옮기고 1ml의 용해 완충액과 혼합했습니다. 실온에서 PSC-718 온도 제어 셀 홀더가 장착된 Jasco V-650 분광 광도계를 사용하여 샘플의 소멸을 모니터링했습니다. 100μl의 3mM 디티오비스(2-니트로벤조산) 용액을 첨가하였다. 멸종은 포화 상태에 이를 때까지 모니터링되었습니다. 티올 농도의 계산은 흡광 계수 ε를 사용하여 수행하였다.412 = 13,700 미터-1 센티미터-1 티오-2-니트로벤조산(TNB)의 경우. 세포 티올 농도는 6.7 × 10의 E. coli 세포의 부피를 기준으로 계산하였다.-15 리터 및 A600의 셀 밀도 = 0.5(1 × 10에 해당)8 세포 ml-1 culture)를 선택합니다. (Müller 외. 2016)
     

    초음파 세포 분쇄기를 사용한 In Vivo 글루타치온 측정

    E.coli MG1655는 A600 0.5에 도달할 때까지 총 200ml의 MOPS 최소 배지에서 성장시켰습니다. 배양액을 스트레스 치료를 위해 50ml 배양액으로 분리하였다. 0.79mM 알리신, 1mM 디아미드 또는 디메틸 설폭사이드(대조군)로 15분 배양한 후 세포를 4,000g에서 4°C에서 10분 동안 수거했습니다. 세포를 KPE 완충액 700μl에 펠릿을 재현탁시키기 전에 KPE 완충액으로 2회 세척하였다. 탈단백질화를 위해, 초음파에 의한 세포의 파괴 전에 10%(w/v) 설포살리실산 300l를 첨가하였다(3 x 1 min; 바이알트위터 초음파기). 원심분리(30분, 13,000g, 4°C) 후 상층액을 수집했습니다. 설포살리실산 농도는 3 부피의 KPE 완충액을 첨가하여 1%로 감소시켰다. 총 글루타치온 및 GSSG의 측정은 상기한 바와 같이 수행하였다. 세포 글루타치온 농도는 6.7의 대장균 세포 부피를 기준으로 계산되었습니다.×10-15 리터 및 A600 0.5의 셀 밀도(1에 해당)×108 세포 ml-1 culture)를 선택합니다. GSH 농도는 총 글루타치온에서 2[GSSG]를 빼서 계산했습니다. (Müller 외. 2016)

    초음파 균질화기를 사용한 E. coli의 Human mAspAT 발현

    세포 내 물질(예: 단백질, 세포 소기관, DNA, RNA 등) 추출을 위한 초음파 세포 교란 장치 UP400St (400W)100μg/mL 암피실린을 함유한 30mL의 Luria-Bertani(LB) 배지에 발현 벡터를 품고 있는 E. coli BL21(DE3)의 단일 콜로니를 사용한 후 광학 밀도(OD600)가 0.6에 도달했습니다. 세포를 4,000×g에서 10분 동안 원심분리하여 수거하고, 100μg/mL 암피실린을 함유하는 3L의 신선한 LB 배지에 재현탁시켰다.
    이어서, 16ºC에서 20시간 동안 1mM 이소프로필 β-ᴅ-1-티오갈락토피라노사이드(IPTG)로 단백질 발현을 유도하였다. 세포를 8,000 × g에서 15분 동안 원심분리하여 수거하고 완충액 A(20mM NaH2PO4, 0.5M NaCl, pH 7.4)로 세척하였다. 대략 45g(습식 중량) 세포를 3L 배양에서 수득하였다. 원심 분리 후, 세포 펠릿을 40 mL (1 L 배양 용) 얼음 - 차가운 추출 버퍼 A에 재현탁 하 고, Hielscher 초음파 세포 분쇄기 UP400St를 사용하여 얼음 - 차가운 온도에서 초음파로 용해시켰다. 세포 용해를 12,000rpm에서 15분 동안 원심분리하여 용해성(상층액) 및 침전(펠릿) 분획을 분리했습니다. (Jiang 외. 2015)
     



    알아 둘 만한 가치가 있는 사실

    대장균

    대장균(E. coli)은 온혈 유기체(내열)의 하부 창자에서 흔히 발견되는 Escherichia 속의 그람 음성, 통능 혐기성, 막대 모양의 대장균군 박테리아입니다. 다양한 특성을 가진 많은 수의 대장균 균주(또는 아형)가 있습니다. 대부분의 대장균 균주는 인체에 무해하며, 예를 들어 실험실의 연구 응용 분야에 일반적으로 사용되는 B 및 K-12 균주는 인체에 무해합니다. 그러나 일부 균주는 유해하며 심각한 질병을 유발할 수 있습니다.
    대장균은 박테리아를 조작하기 쉽기 때문에 현대 생물 공학 및 산업 미생물학에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어 재조합 디옥시리보핵산(DNA)을 생성하거나 모델 유기체로 작용하기 위해 E. coli를 자주 사용하는 일반적인 실험실 응용 분야.
    E. coli는 이종 단백질 생산을 위한 매우 다재다능한 숙주이며, E. coli에서 재조합 단백질을 생산하기 위해 매니폴드 단백질 발현 시스템을 사용할 수 있습니다. 단백질의 높은 수준의 발현을 허용하는 플라스미드를 사용하면 유전자를 박테리아에 도입할 수 있으며, 이를 통해 산업 발효 공정에서 이러한 단백질을 대량으로 생산할 수 있습니다.
    대장균은 인슐린을 생산하기 위한 세포 공장으로 사용됩니다. 추가 응용 분야에는 변형 대장균 세포를 사용하여 백신 및 고정 효소를 개발 및 생산하고, 바이오 연료를 생산하고, 생물학적 정화를 수행하는 것이 포함됩니다.
    K-12 균주는 알칼리성 인산가수분해효소(ALP)를 과도하게 발현하는 대장균의 돌연변이 형태입니다. 이 돌연변이는 효소를 지속적으로 암호화하는 유전자의 결함으로 인해 발생합니다. 유전자가 어떠한 억제 없이 산물을 생산하는 경우, 이를 구성 활성(constitutive activity)이라고 합니다. 이 특정 돌연변이 형태는 ALP 효소의 분리 및 정제에 사용됩니다.
    대장균은 세포 공장으로도 널리 사용됩니다. 조작된 미생물(예: 박테리아) 및 식물 세포는 소위 세포 공장으로 사용될 수 있습니다. 이러한 유전자 변형 세포는 분자, 화학 물질, 고분자, 단백질 및 기타 물질을 생산하며, 이는 예를 들어 제약, 식품 및 화학 산업에서 사용됩니다. 이러한 생체 공학 세포의 내부에서 생성 된 분자를 방출하기 위해 초음파 용해는 세포벽을 파괴하고 표적 물질을 주변 액체로 전달하는 일반적인 방법입니다. 생체 공학 세포의 용해에 대해 자세히 알아보십시오!

    초음파 DNA 전단

    초음파 전단력은 세포 내부에서 분자, 세포 기관 및 단백질을 방출하고 DNA 가닥을 조각으로 분해하는 데 일반적으로 사용되는 방법입니다. 음향 캐비테이션은 세포벽과 막을 파괴하여 세포에서 DNA를 추출하고 약 600개의 단편을 생성합니다 – 길이가 800bp로 분석에 이상적입니다.
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    문헌 / 참고문헌


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