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

5-Brom-4-chlor-3-indoxyl-β-D-galactopyranosid, auch X-Gal genannt, ist ein synthetisches Glycosid, das als chromogenes Substrat für das Enzym β-Galactosidase verwendet wird.

Strukturformel
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 Wikidata Q238475
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]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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 zu einem unlöslichen, tiefblauen Farbstoff, dem 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

Der blaue Farbstoff, der aus X-Gal entsteht, ist unlöslich und eignet sich nicht für quantitative spektroskopische Messungen. Zur quantitativen Bestimmung der Aktivität der β-Galactosidase eignet sich der ONPG-Test.

Blau-Weiß-Selektion von Bakterien-Kolonien auf Agarplatten, die X-Gal enthalten.

In der Gentechnik wird X-Gal zur Blau-Weiß-Selektion bei der Klonierung rekombinanter Plasmide verwendet. X-Gal kommt auch in der Histochemie in Kombination mit β-Galactosidase als Reportergen zum Einsatz, um die Aktivität anderer Gene zu untersuchen. Die Reportergen-Technik wird bei kultivierten Zellen, Geweben oder auch ganzen Organismen eingesetzt.

Andere chromogene β-Galactosidase-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)

Fluorogenes β-Galactosidase-Substrat:

• 4-Methyl-umbelliferyl-β-D-galactopyranosid (MUG) (λ_ex = 365 nm, λ_em = 455 nm)

Einzelnachweise

1. Datenblatt 5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-beta-D-galactopyranoside, 98+% bei Alfa Aesar, abgerufen am 25. Dezember 2019 (Seite nicht mehr abrufbar).

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.