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

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Strukturformel
Strukturformel X-Gal
Allgemeines
Name 5-Brom-4-chlor-3-indoxyl-β-D-galactopyranosid
Andere Namen
  • BCIG
  • X-Gal
Summenformel C14H15BrClNO6
Kurzbeschreibung

farbloser kristalliner Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7240-90-6
EG-Nummer 230-640-8
ECHA-InfoCard 100.027.855
PubChem 65181
ChemSpider 58680
Eigenschaften
Molare Masse 408,6 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

236 °C (Zersetzung)[1]

Löslichkeit

löslich in DMSO[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​312​‐​332
P: 301+330+331​‐​302+352 [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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

Eigenschaften

Das Enzym β-Galactosidase hydrolysiert X-Gal zu Galactose und 5-Brom-4-chlor-indoxyl (5-Brom-4-chlor-3-hydroxyindol). Das 5-Brom-4-chlor-indoxyl wird vom Sauerstoff der Luft zum tiefblauen Farbstoff 5,5'-Dibrom-4,4'-dichlor-indigo oxidiert.

Enzymatische Spaltung der X-Gal führt zur Bildung von 5-Brom-4-chlor-indoxyl (1). Dieses bildet nach Oxidation an der Luft und Dimerisierung den blauen Farbstoff 5,5'-Dibrom-4,4'-dichlor-indigo (2).

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.

Blau-Weiß-Screening nach einer Transformation (LB-Agar mit Ampicillin und X-Gal)

In der Molekularbiologie wird X-Gal zur Blau-Weiß-Selektion 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) (λex = 365 nm, λem = 455 nm)

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d e Datenblatt 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-beta-D-galactopyranoside, 98+% bei AlfaAesar, abgerufen am 25. Dezember 2019 (PDF) (JavaScript erforderlich).

Literatur

  • Sambrook, J.; Maniatis, T.; Russel, D.W. : Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press; 3rd edition (2001) ISBN 0-87969-577-3.
  • Horwitz, J.P. et al. (1964). Substrates for Cytochemical Demonstration of Enzyme Activity. I. Some Substituted 3-Indolyl-β-D-glycopyranosides. J Med Chem. 7(4), S. 574–575; doi:10.1021/jm00334a044.
  • Edwards, M.J., and Taylor, M.F. (1993). Substitution of DMSO for DMF as a Solvent for X-Gal. BioTechniques, 14, S. 234.
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