5-溴-4-氯-3-吲哚基-alpha-D-吡喃半乳糖苷
[CAS# 107021-38-5]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 糖类化合物 >> 单糖
• 英文名: 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-alpha-D-galactopyranoside
• 别名: X-alpha-Gal
• 产品名称: 5-溴-4-氯-3-吲哚基-alpha-D-吡喃半乳糖苷
• 分子式: C₁₄H₁₅BrClNO₆
• 分子量: 408.63
• CAS 登录号: 107021-38-5
• EC 号码: 805-241-2
• 分子行输入简码SMILES: C1=CC(=C(C2=C1NC=C2O[C@@H]3[C@@H]([C@H]([C@H]([C@H](O3)CO)O)O)O)Cl)Br

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H302-H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P264-P270-P271-P280-P301+P312-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P330-P332+P313-P337+P313-P362-P403+P233-P405-P501

发现和应用

5-溴-4-氯-3-吲哚基-α-D-半乳糖苷是一种合成的显色底物，广泛应用于分子生物学和生物化学，尤其用于检测β-半乳糖苷酶的活性。该化合物的结构与吲哚衍生物相似，包含一个通过糖苷键连接到取代的吲哚环上的半乳糖部分。它属于X-半乳糖苷类似物，通常缩写为X-α-Gal，以区别于更广为人知的X-β-Gal，后者在原核生物系统中作为β-半乳糖苷酶的底物。

该化合物的开发是为了扩展各种报告基因检测中酶促检测的工具。此类半乳糖苷的设计和合成是基于在不同生物系统中检测α-半乳糖苷酶活性的研究，尤其是在溶酶体贮积症和微生物酶学研究中。与可被β-半乳糖苷酶切割的X-β-Gal不同，5-溴-4-氯-3-吲哚基-α-D-吡喃半乳糖苷可被α-半乳糖苷酶特异性切割，并在合适的测定条件下发生显色反应，产生蓝色沉淀。

经α-半乳糖苷酶水解后，糖苷键断裂，释放出取代的吲哚。这种游离的吲哚化合物在氧气存在下发生氧化二聚化，形成蓝色靛蓝状染料，该染料不溶于水，会从溶液中沉淀出来。这种可见反应使研究人员能够使用分光光度法或组织化学技术定性和定量地监测α-半乳糖苷酶活性。其清晰而浓郁的蓝色显色使其在菌落筛选、组织染色和微孔板检测中尤为有用。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-α-D-半乳糖苷的应用涵盖酶学、诊断学和分子生物学。在微生物筛选中，该化合物用于鉴定能够表达α-半乳糖苷酶的微生物，其表达途径包括内源性基因表达或重组构建体。在临床诊断中，它可作为酶缺陷检测的底物，例如法布里病（一种因人类溶酶体中缺乏α-半乳糖苷酶A而导致的遗传性疾病）。该底物能够可视化患者来源细胞或组织中的酶活性，从而为表型表征和筛选提供工具。

在生物技术和合成生物学中，该底物已在重组表达系统中得到应用，其中编码α-半乳糖苷酶的基因被用作报告基因。该应用类似于在蓝白斑筛选系统中使用 lacZ 和 X-β-Gal，尽管 X-α-Gal 是针对以 α-半乳糖苷酶为目标酶促产物的系统而设计的。该化合物也已被用于高通量筛选的微孔板检测，其显色特性有助于快速且可扩展地测量酶活性。

从化学角度来看，5-溴-4-氯-3-吲哚基-α-D-吡喃半乳糖苷在干燥条件下稳定，可以粉末形式或在受控温度下以溶液形式储存。该分子的吲哚基结构经卤素取代，增强了其在储存和使用过程中的显色潜力和稳定性。在水溶液中，底物的使用浓度通常经过优化，以平衡酶促周转率和背景信号。检测条件通常包括根据 pH 值调整的缓冲液和有利于最佳酶活性和染料显色的辅因子。

5-溴-4-氯-3-吲哚基-α-D-半乳糖苷的开发反映了人们在开发针对特定酶类的显色底物方面所做的更广泛努力。它使得在复杂生物样本中精确检测α-半乳糖苷酶活性成为可能，并促进了诊断工具和酶检测方法的进步。它在研究和诊断实验室中的持续应用凸显了其作为分子检测工具的可靠性和特异性。

参考文献

1995. Production of secreted guar a-galactosidase by Lactococcus lactis. Applied Microbiology and Biotechnology, 44(3-4).
DOI: 10.1007/bf00164483

2008. Ability of Lactobacillus fermentum to overcome host alpha-galactosidase deficiency, as evidenced by reduction of hydrogen excretion in rats consuming soya alpha-galacto-oligosaccharides. BMC Microbiology, 8(22).
DOI: 10.1186/1471-2180-8-22

2016. Acidic alpha galactosidase during the maturation and cold storage of cherry tomatoes. Acta Physiologiae Plantarum, 38(3).
DOI: 10.1007/s11738-016-2075-0