การสลายเซลล์ BL21 ด้วยอัลตราโซนิก

เซลล์ BL21 เป็นสายพันธุ์ของ E. coli ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิจัย เทคโนโลยีชีวภาพ และการผลิตระดับอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความสามารถในการแสดงออกของโปรตีนอย่างมีประสิทธิภาพสูง การทำลายเซลล์ การสลายเซลล์ และการสกัดโปรตีนด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการแยกและรวบรวมโปรตีนเป้าหมายจากภายในเซลล์ BL21 การใช้อัลตราโซนิกทำลายเซลล์อย่างสมบูรณ์และปลดปล่อยโปรตีนทั้งหมดที่กักอยู่ภายใน ทำให้สามารถนำโปรตีน 100% มาใช้ได้

เซลล์ BL21 สำหรับการแสดงออกของโปรตีน

เซลล์ BL21 เป็นแบคทีเรีย E. coli สายพันธุ์ที่ผ่านการเตรียมด้วยสารเคมีให้พร้อมรับ DNA เหมาะสำหรับการทรานส์ฟอร์เมชันและการแสดงออกของโปรตีนในระดับสูงโดยใช้ระบบเหนี่ยวนำ T7 RNA polymerase-IPTG เซลล์ BL21 ช่วยให้เกิดการแสดงออกของโปรตีนอย่างมีประสิทธิภาพสูงจากยีนใดก็ตามที่อยู่ภายใต้การควบคุมของโปรโมเตอร์ T7 สายพันธุ์ E. coli BL21(DE3) เป็นสายพันธุ์สำหรับผลิตโปรตีนโดยอาศัย T7 RNA polymerase ร่วมกับเวกเตอร์แสดงออกที่ใช้โปรโมเตอร์ T7 และมีการใช้อย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมเพื่อผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์ ใน BL21(DE3) การแสดงออกของยีนที่เข้ารหัสโปรตีนรีคอมบิแนนท์ถูกถอดรหัสโดย T7 RNA polymerase (T7 RNAP) ซึ่งเข้ารหัสอยู่บนโครโมโซม โดยถอดรหัสได้เร็วกว่า RNAP ของ E. coli ทั่วไปแปดเท่า จึงทำให้สายพันธุ์ BL21(DE3) มีประสิทธิภาพสูงและเป็นหนึ่งในระบบเซลล์สำหรับการแสดงออกของโปรตีนที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

ขั้นตอนการสลายเซลล์และการสกัดโปรตีนจากเซลล์ BL21 ด้วยอัลตราโซนิก

การสลายเซลล์ BL21 ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยใช้อัลตราโซนิกร่วมกับ sodium lauroyl sarcosinate (หรือที่เรียกว่า sarkosyl) เป็นบัฟเฟอร์สลายเซลล์ ข้อดีของการทำลายเซลล์และการสกัดโปรตีนด้วยอัลตราโซนิกอยู่ที่ความเชื่อถือได้ ความสามารถในการทำซ้ำให้ได้ผลสอดคล้องกัน ตลอดจนการใช้งานเครื่องอัลตราโซนิกที่เรียบง่าย ปลอดภัย และรวดเร็ว ขั้นตอนด้านล่างให้คำแนะนำทีละขั้นสำหรับการสลายเซลล์ BL21 ด้วยอัลตราโซนิก:

• เพื่อกำจัดโปรตีนชาเพอโรน ให้นำตะกอนแบคทีเรีย BL21 กลับมาแขวนลอยในบัฟเฟอร์ Sodium Tris-EDTA (STE) ที่เย็นจัดเทียบเท่าน้ำแข็งปริมาตร 50 ml (ประกอบด้วย Tris-HCL 10 mM, pH 8.0, EDTA 1 mM, NaCl 150 mM และเติม PMSF 100 mM)
• จากนั้นเติม lysozyme (10 mg/ ml) ปริมาตร 500 ul และบ่มเซลล์บนน้ำแข็งเป็นเวลา 15 min
• หลังจากนั้นเติม DTT ปริมาตร 500 ul และ sarkosyl ปริมาตร 7 ml (10% (w/v) ที่เตรียมในบัฟเฟอร์ STE)
• จำเป็นต้องรักษาบัฟเฟอร์ทั้งหมดที่ใช้ในการทำให้บริสุทธิ์ให้เย็นจัดเทียบเท่าน้ำแข็ง และเก็บตัวอย่างไว้บนน้ำแข็งตลอดเวลา หากเป็นไปได้ ควรดำเนินการทำให้บริสุทธิ์ทุกขั้นตอนในห้องเย็น



• สำหรับการสลายเซลล์และการสกัดโปรตีนด้วยอัลตราโซนิก ให้ตัวอย่างได้รับอัลตราโซนิกใน เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับหลายตัวอย่าง VialTweeter เป็นเวลา 4 x 30 sec ที่แอมพลิจูด 100% โดยเว้นช่วง 2 min ระหว่างการใช้อัลตราโซนิกแต่ละครั้ง หรืออาจใช้เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกแบบโพรบที่มีปลายขนาดเล็ก เช่น UP200Ht พร้อม S26d2 (3 x 30 sec พัก 2 min. ระหว่างรอบอัลตราโซนิก แอมพลิจูด 80%)
• สำหรับขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ต่อไป ต้องเก็บตัวอย่างไว้บนน้ำแข็ง หรือเก็บที่ -80°C จนกว่าจะดำเนินการขั้นตอนถัดไป

การสลายเซลล์ด้วยอัลตราโซนิกภายใต้การควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ

การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำและเชื่อถือได้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อจัดการตัวอย่างทางชีวภาพ อุณหภูมิสูงทำให้โปรตีนในตัวอย่างเริ่มเสื่อมสลายจากความร้อน
เช่นเดียวกับเทคนิคการเตรียมตัวอย่างเชิงกลทุกชนิด การใช้อัลตราโซนิกทำให้เกิดความร้อน อย่างไรก็ตาม สามารถควบคุมอุณหภูมิของตัวอย่างได้ดีเมื่อใช้ VialTweeter เราขอนำเสนอทางเลือกต่าง ๆ ในการติดตามและควบคุมอุณหภูมิของตัวอย่างระหว่างการเตรียมด้วย VialTweeter และ VialPress เพื่อการวิเคราะห์

1. การติดตามอุณหภูมิตัวอย่าง: เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิก UP200St ซึ่งขับเคลื่อน VialTweeter มีซอฟต์แวร์อัจฉริยะและเซนเซอร์วัดอุณหภูมิแบบเสียบต่อได้ เสียบเซนเซอร์วัดอุณหภูมิเข้ากับ UP200St และสอดปลายเซนเซอร์วัดอุณหภูมิลงในหลอดตัวอย่างหลอดใดหลอดหนึ่ง คุณสามารถกำหนดช่วงอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงสำหรับการใช้อัลตราโซนิกกับตัวอย่างในเมนูของ UP200St ผ่านหน้าจอสัมผัสดิจิทัลแบบสี เครื่องอัลตราโซนิกจะหยุดโดยอัตโนมัติเมื่อถึงอุณหภูมิสูงสุด และพักจนกว่าอุณหภูมิตัวอย่างจะลดลงถึงค่าต่ำของอุณหภูมิ ∆ ที่ตั้งไว้ จากนั้นการใช้อัลตราโซนิกจะเริ่มอีกครั้งโดยอัตโนมัติ คุณสมบัติอัจฉริยะนี้ป้องกันการเสื่อมสลายจากความร้อน
2. สามารถทำให้บล็อก VialTweeter เย็นล่วงหน้าได้ นำบล็อก VialTweeter (เฉพาะโซโนโทรดที่ไม่มีทรานสดิวเซอร์เท่านั้น!) ใส่ในตู้เย็นหรือตู้แช่แข็งเพื่อทำให้บล็อกไทเทเนียมเย็นล่วงหน้า ซึ่งช่วยชะลอการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในตัวอย่าง หากเป็นไปได้ สามารถทำให้ตัวอย่างเย็นล่วงหน้าได้เช่นกัน
3. ใช้น้ำแข็งแห้งเพื่อให้ความเย็นระหว่างการใช้อัลตราโซนิก ใช้ถาดตื้นที่ใส่น้ำแข็งแห้งและวาง VialTweeter บนน้ำแข็งแห้งเพื่อให้ความร้อนระบายออกได้อย่างรวดเร็ว

ลูกค้าทั่วโลกใช้ VialTweeter และ VialPress ในงานเตรียมตัวอย่างประจำวันในห้องปฏิบัติการทางชีววิทยา ชีวเคมี การแพทย์ และคลินิก ด้วยซอฟต์แวร์อัจฉริยะและระบบควบคุมอุณหภูมิของเครื่องประมวลผล UP200St จึงสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างเชื่อถือได้และหลีกเลี่ยงการเสื่อมสลายของตัวอย่างจากความร้อน การเตรียมตัวอย่างด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ VialTweeter และ VialPress ให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้สูงและสามารถทำซ้ำให้ได้ผลสอดคล้องกัน!
 

ค้นหาเครื่องทำลายเซลล์ด้วยอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับงานสลายเซลล์ของคุณ

Hielscher Ultrasonics เป็นผู้ผลิตที่มีประสบการณ์ยาวนานด้านเครื่องทำลายเซลล์และเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับห้องปฏิบัติการ ระบบตั้งโต๊ะ และระบบระดับอุตสาหกรรม ขนาดการเพาะเลี้ยงเซลล์แบคทีเรีย เป้าหมายการวิจัยหรือการผลิต และปริมาตรเซลล์ที่ต้องดำเนินการต่อชั่วโมงหรือต่อวัน เป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกเครื่องทำลายเซลล์ด้วยอัลตราโซนิกที่เหมาะกับการใช้งานของคุณ
Hielscher Ultrasonics นำเสนอโซลูชันหลากหลายสำหรับการใช้อัลตราโซนิกกับหลายตัวอย่างพร้อมกัน (สูงสุด 10 ขวดด้วย VialTweeter) และตัวอย่างจำนวนมาก (เช่น เพลตไมโครไทเทอร์ / เพลต ELISA ด้วย UIP400MTP) ตลอดจนเครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการแบบโพรบมาตรฐานที่มีกำลังหลายระดับตั้งแต่ 50 ถึง 400 วัตต์ ไปจนถึงเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกสำหรับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบที่มีกำลังสูงสุด 16,000 วัตต์ต่อเครื่อง สำหรับการทำลายเซลล์และการสกัดโปรตีนเชิงพาณิชย์ในการผลิตขนาดใหญ่ เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ทุกเครื่องสร้างขึ้นเพื่อการทำงาน 24/7/365 ภายใต้ภาระเต็มกำลัง ความทนทานและความเชื่อถือได้เป็นคุณสมบัติหลักของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของเรา
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกแบบดิจิทัลทุกเครื่องมีซอฟต์แวร์อัจฉริยะ หน้าจอสัมผัสแบบสี และระบบบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ ซึ่งทำให้อุปกรณ์อัลตราโซนิกเป็นเครื่องมือทำงานที่สะดวกในห้องปฏิบัติการและสถานที่ผลิต
โปรดแจ้งให้เราทราบว่าคุณต้องดำเนินการกับตัวอย่างทางชีวภาพชนิดใด มีปริมาตรเท่าใด บ่อยเพียงใด และมีเป้าหมายอะไร เราจะแนะนำเครื่องทำลายเซลล์ด้วยอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดกับข้อกำหนดกระบวนการของคุณ

ตารางด้านล่างแสดงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของระบบอัลตราโซนิกของเรา ตั้งแต่เครื่องโฮโมจีไนเซอร์แบบมือถือขนาดกะทัดรัดและเครื่องอัลตราโซนิกสำหรับหลายตัวอย่าง ไปจนถึงเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์:

เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง

• Cheraghi S.; Akbarzade A.; Farhangi A.; Chiani M.; Saffari Z.; Ghassemi S.; Rastegari H.; Mehrabi M.R. (2010): Improved Production of L-lysine by Over-expression of Meso-diaminopimelate Decarboxylase Enzyme of Corynebacterium glutamicum in Escherichia coli. Pak J Biol Sci. 2010 May 15; 13(10), 2010. 504-508.
• LeThanh, H.; Neubauer, P.; Hoffmann, F. (2005): The small heat-shock proteins IbpA and IbpB reduce the stress load of recombinant Escherichia coli and delay degradation of inclusion bodies. Microb Cell Fact 4, 6; 2005.
• Martínez-Gómez A.I.; Martínez-Rodríguez S.; Clemente-Jiménez J.M.; Pozo-Dengra J.; Rodríguez-Vico F.; Las Heras-Vázquez F.J. (2007): Recombinant polycistronic structure of hydantoinase process genes in Escherichia coli for the production of optically pure D-amino acids. Appl Environ Microbiol. 73(5); 2007. 1525-1531.
• Kotowska M.; Pawlik K.; Smulczyk-Krawczyszyn A.; Bartosz-Bechowski H.; Kuczek K. (2009): Type II Thioesterase ScoT, Associated with Streptomyces coelicolor A3(2) Modular Polyketide Synthase Cpk, Hydrolyzes Acyl Residues and Has a Preference for Propionate. Appl Environ Microbiol. 75(4); 2009. 887-896.