剪掉脑袋上的单磷酸帽子:CIP 碱性磷酸酶让载体彻底戒掉自身环化瘾
1977 年 6月17日 · 小牛肠碱性磷酸酶(CIP / Antarctic Phosphatase)、1.5 mL 微量反应管与低熔点琼脂糖凝胶
你知道吗?
给质粒做个彻底的去势手术,它才会老老实实吞下你指定的基因拼图。
早期分子克隆最令人抓狂的绝望莫过于“假阳性地狱”:当你辛辛苦苦用同一种限制酶切开环状质粒载体,与外源DNA片段混合并加入T4连接酶过夜连接后,第二天涂布抗生素平板往往密密麻麻长出成百上千个克隆,然而挑菌提取质粒一跑胶,竟然全部都是没有插入任何外源基因的载体自身空环!
这是因为在微观流体中,被切开的质粒两端距离极近,天然携带的5'-单磷酸基团与另一端的3'-OH发生分子内自环化的热力学碰撞概率远远超过双分子碰撞。1977年阿克塞尔·乌尔里希在构建大鼠胰岛素重组克隆时,决定引入小牛肠碱性磷酸酶(CIP)彻底根治这一恶疾。
CIP酶专一水解核酸5'末端的单磷酸二酯键,使其变成裸露的5'-OH。被脱磷的载体两端彻底失去了T4连接酶催化磷酸二酯键生成所必需的能量供体基团,自身绝对无法环化;只有当自带5'-磷酸的外源插入片段介入并贡献其末端磷酸时,才能形成稳定的切口重组环,使重组阳性率从不足1%飙升至90%以上。