o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranosid (ONPG) ist ein artifizielles Glycosid und chromogenes Substrat für β-Galactosidasen, z. B. das vom lacZ Gen von Escherichia coli codierte Enzym.

Eigenschaften

Bestimmte β-Galactosidasen hydrolysieren ONPG zu Galactose und dem gelben Farbstoff o-Nitrophenol.

Verwendung

In der Biochemie und mikrobiologischen Diagnostik wird ONPG zur qualitativen und quantitativen Bestimmung der Aktivität von β-Galactosidasen verwendet, siehe ONPG-Test.

Ein ausgezeichnetes Substrat der β-Galactosidase ist das Disaccharid Lactose. Ähnlich wie X-Gal, das für die qualitative β-Galactosidasebestimmung verwendet wird, ist ONPG ein Lactoseanalog, das für die β-Galactosidase ein chromogenes Substrat darstellt.

In einem Reaktionsansatz entstehen durch die hydrolytischen Spaltung des farblosen ONPG Galactose und das gelbgefärbte o-Nitrophenol. Um eine Reaktion pseudoerster Ordnung zu erhalten, muss ONPG im Überschuss im Ansatz vorhanden sein. Die Intensität der Gelbfärbung ist dann nur abhängig von der Konzentration der β-Galactosidase und der Reaktionsdauer. Durch Zugabe von Natriumcarbonat (Verschiebung des pH-Werts in den basischen Bereich (pH 11)) wird die Reaktion abgestoppt, da β-Galactosidasen, wie die meisten Enzyme, bei hohen pH-Werten inaktiv sind.

Die Menge des entstandenen o-Nitrophenols wird durch Absorption in einem Photometer bei 420 nm bestimmt. Aus der Reaktionsdauer, dem Absorptionswert und einem Wert für die eingesetzte Biomasse (Proteinkonzentration, Trübung der Bakterienkultur etc.) kann eine spezifische Aktivität der β-Galactosidase berechnet werden.

Siehe auch

• ONPG-Test
• X-Gal

Literatur

• J. H. Miller Assay of β-Galactosidase, In: J.H. Miller Experiments in Molecular Genetics, S. 352–355, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, 1972, ISBN 0-87969-106-9.

Einzelnachweise

1. 1 2 3 4 5 Datenblatt 2-Nitrophenyl-beta-D-galactopyranoside, 98+% bei Alfa Aesar, abgerufen am 26. Dezember 2019 (PDF) (JavaScript erforderlich).