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选择 Gibco L-谷氨酰胺进行细胞培养

L-谷氨酰胺是一种重要的氨基酸添加剂,常添加到哺乳动物细胞培养基中。L-谷氨酰胺作可为一种辅助能源,特别是当细胞快速分裂时。L-谷氨酰胺也参与嘌呤和嘧啶核苷酸、氨基糖类、谷胱甘肽、L-谷氨酸和其他氨基酸的形成,并参与蛋白质的合成和葡萄糖的产生。

Gibco L-谷氨酰胺可以液体和粉末两种形式提供。粉末 L-谷氨酰胺作为 USP 级化学品提供,液体制剂作为即用型 200 mM 储备液提供。用于细胞培养的 L-谷氨酰胺的最佳浓度取决于所使用的细胞类型和培养基,但通常在 2-6 mM 的范围内。

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通过 GlutaMAX 添加剂提高细胞活力

本文通过功能和性能数据探索 L-谷氨酰胺和 GlutaMAX 添加剂之间的差异。了解如何通过 GlutaMAX 添加剂从细胞培养中获得理想结果。

L-谷氨酰胺与 GlutaMAX 添加剂

在细胞培养基等水溶液中,L-谷氨酰胺自发降解,产生有毒氨和吡咯烷羧酸作为副产物。L-谷氨酰胺降解速率是时间、温度和 pH 的函数。为了尽量减少 L-谷氨酰胺降解对细胞的毒性影响,您可以采用流加培养策略,将低水平的 L-谷氨酰胺持续流加到培养物中。

与标准 L-谷氨酰胺相比,Gibco GlutaMAX 添加剂是一种二肽,L-丙氨酰-L-谷氨酰胺,在水溶液中更稳定,不会自发降解。 反之,细胞逐渐释放氨基肽酶,水解二肽,缓慢释放 L-丙氨酸和 L-谷氨酰胺到培养基中(图1)。然后,L-谷氨酰胺和 L-丙氨酸可以被细胞吸收,并用于蛋白质生产或 TCA 循环。 

图表显示了 L-谷氨酰胺在细胞培养中降解为 PCA 和氨,而 GlutaMAX 添加剂可使 L-谷氨酰胺更加受控地送入细胞,而不会产生这些有毒副产物。

图1.L-谷氨酰胺从培养基到培养细胞的受控输送。

在细胞培养中使用 GlutaMAX 添加剂

Gibco GlutaMAX 添加剂可以在细胞培养基中以等摩尔浓度直接替代 L-谷氨酰胺,从而实现高效的能量代谢和高生长产量,而不会产生对细胞造成不利影响的过量氨。

荧光染色 MSC 显示 CD105 的显微镜视图

图2.用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 DAPI 核染色剂和与二级 Invitrogen Alexa Fluor 488 抗体结合的一抗 CD105 对其染色。

在成脂分化条件下荧光染色 MSC 的显微镜视图

图3.在成脂分化条件下用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 Hoechst 33342 核染色剂,Invitrogen LipidTOX 绿色中性脂质和 Invitrogen MitoTracker Red 对其染色。

如何以 GlutaMAX 添加剂改善您的细胞培养?

在细胞培养中使用 GlutaMAX 添加剂代替 L-谷氨酰胺可以提高细胞活力和生长,具提高生产力水平潜力。图4和5显示了 AE-1 细胞生长曲线和重组 IgG1 生产。GlutaMAX 添加剂培养物显示出细胞活力和生产力的提高。

此外,GlutaMAX 添加剂可以延长细胞培养寿命,这可以减少细胞必须传代的次数,并节省您的时间和金钱。图6 比较了添加10% FBS 和 L-谷氨酰胺或 GlutaMAX 添加剂的 DMEM 中培养的 MDBK 细胞。在 GlutaMAX 添加剂中培养的细胞在两天后达到峰值密度,并且活力下降速度慢于在添加 L-谷氨酰胺添加剂的培养物中观察到的细胞。滞后期轻微增加 是由于释放肽酶和消化二肽所需的时间,使细胞的 L-谷氨酰胺的可用性逐渐增加。 (Appl Biochem Biotechnol 1991, 30:29.

活细胞与时间的条形图显示,与其他培养基配方相比,GlutaMAX 添加剂可支持增加的细胞密度

图4.细胞生长。AE-1 小鼠骨髓瘤细胞以1x105个细胞/mL 接种。三天后每天采集样品,并分三次评估细胞密度。通过台盼蓝拒染法测定了细胞活力。含有 GlutaMAX 添加剂的样品中的细胞密度继续增加,超过了含有 L-谷氨酰胺的样品细胞密度降低的时间点。

IgG1 与时间的条形图显示,与其他培养基配方相比,GlutaMAX 添加剂可支持增加的 IgG1 产生。

图5.IgG1 的产生。图4中的样品也通过 ELISA 检查了 IgG1 的产生。含 GlutaMAX 添加剂的样品优于含 L-谷氨酰胺的样品。

 

细胞计数与时间的曲线图显示了随着时间的推移,GlutaMAX 添加剂比 L-谷氨酰胺支持了更佳的生长

图6.细胞计数。  MDBK 细胞以约1x105个细胞/瓶在添加 10% FBS 和 L-glutamine 或 GlutaMAX 添加剂的 D-MEM 的 25 cm2 T 型烧瓶中接种。

L-谷氨酰胺与 GlutaMAX 添加剂

在细胞培养基等水溶液中,L-谷氨酰胺自发降解,产生有毒氨和吡咯烷羧酸作为副产物。L-谷氨酰胺降解速率是时间、温度和 pH 的函数。为了尽量减少 L-谷氨酰胺降解对细胞的毒性影响,您可以采用流加培养策略,将低水平的 L-谷氨酰胺持续流加到培养物中。

与标准 L-谷氨酰胺相比,Gibco GlutaMAX 添加剂是一种二肽,L-丙氨酰-L-谷氨酰胺,在水溶液中更稳定,不会自发降解。 反之,细胞逐渐释放氨基肽酶,水解二肽,缓慢释放 L-丙氨酸和 L-谷氨酰胺到培养基中(图1)。然后,L-谷氨酰胺和 L-丙氨酸可以被细胞吸收,并用于蛋白质生产或 TCA 循环。 

图表显示了 L-谷氨酰胺在细胞培养中降解为 PCA 和氨,而 GlutaMAX 添加剂可使 L-谷氨酰胺更加受控地送入细胞,而不会产生这些有毒副产物。

图1.L-谷氨酰胺从培养基到培养细胞的受控输送。

在细胞培养中使用 GlutaMAX 添加剂

Gibco GlutaMAX 添加剂可以在细胞培养基中以等摩尔浓度直接替代 L-谷氨酰胺,从而实现高效的能量代谢和高生长产量,而不会产生对细胞造成不利影响的过量氨。

荧光染色 MSC 显示 CD105 的显微镜视图

图2.用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 DAPI 核染色剂和与二级 Invitrogen Alexa Fluor 488 抗体结合的一抗 CD105 对其染色。

在成脂分化条件下荧光染色 MSC 的显微镜视图

图3.在成脂分化条件下用 GlutaMAX 培养基培养的人间充质干细胞。使用了 Hoechst 33342 核染色剂,Invitrogen LipidTOX 绿色中性脂质和 Invitrogen MitoTracker Red 对其染色。

如何以 GlutaMAX 添加剂改善您的细胞培养?

在细胞培养中使用 GlutaMAX 添加剂代替 L-谷氨酰胺可以提高细胞活力和生长,具提高生产力水平潜力。图4和5显示了 AE-1 细胞生长曲线和重组 IgG1 生产。GlutaMAX 添加剂培养物显示出细胞活力和生产力的提高。

此外,GlutaMAX 添加剂可以延长细胞培养寿命,这可以减少细胞必须传代的次数,并节省您的时间和金钱。图6 比较了添加10% FBS 和 L-谷氨酰胺或 GlutaMAX 添加剂的 DMEM 中培养的 MDBK 细胞。在 GlutaMAX 添加剂中培养的细胞在两天后达到峰值密度,并且活力下降速度慢于在添加 L-谷氨酰胺添加剂的培养物中观察到的细胞。滞后期轻微增加 是由于释放肽酶和消化二肽所需的时间,使细胞的 L-谷氨酰胺的可用性逐渐增加。 (Appl Biochem Biotechnol 1991, 30:29.

活细胞与时间的条形图显示,与其他培养基配方相比,GlutaMAX 添加剂可支持增加的细胞密度

图4.细胞生长。AE-1 小鼠骨髓瘤细胞以1x105个细胞/mL 接种。三天后每天采集样品,并分三次评估细胞密度。通过台盼蓝拒染法测定了细胞活力。含有 GlutaMAX 添加剂的样品中的细胞密度继续增加,超过了含有 L-谷氨酰胺的样品细胞密度降低的时间点。

IgG1 与时间的条形图显示,与其他培养基配方相比,GlutaMAX 添加剂可支持增加的 IgG1 产生。

图5.IgG1 的产生。图4中的样品也通过 ELISA 检查了 IgG1 的产生。含 GlutaMAX 添加剂的样品优于含 L-谷氨酰胺的样品。

 

细胞计数与时间的曲线图显示了随着时间的推移,GlutaMAX 添加剂比 L-谷氨酰胺支持了更佳的生长

图6.细胞计数。  MDBK 细胞以约1x105个细胞/瓶在添加 10% FBS 和 L-glutamine 或 GlutaMAX 添加剂的 D-MEM 的 25 cm2 T 型烧瓶中接种。

GlutaMAX 添加剂成分

我们提供的 GlutaMAX 添加剂是一独立的 L-丙氨酰-L-谷氨酰胺二肽 200 mM 溶液,您可在当前的细胞培养基配方中以等摩尔浓度以此直接替代 L-谷氨酰胺。GlutaMAX 添加剂在室温下稳定,这意味着您可以避免冻融循环,并降低频繁的液体处理步骤所造成的污染风险。

Product image of Gibco GlutaMAX Supplement

正在将研究转向临床? 请务必了解一下 CTS GlutaMAX 添加剂

GlutaMAX 培养基配方

除了独立的添加剂外,您还可以从许多培养基配方中选择 GlutaMAX 二肽来替代 L-谷氨酰胺。这些选项包括 DMEM、MEM、RPMI、Opti-MEM 和其他基础培养基。Gibco GlutaMAX 添加剂和培养基适用于贴壁和悬浮哺乳动物细胞培养,几乎没有适应期。

注: 此添加剂适用于哺乳动物细胞培养。不推荐用于昆虫细胞培养。

L-谷氨酰胺和 GlutaMAX 添加剂的常见问题解答(FAQ)

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L-谷氨酰胺和 GlutaMAX 添加剂的产品资料

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