Wokół nas jest wielu cichych bohaterów, którzy wydają się zwyczajni, ale tak naprawdę wnoszą do nas po cichu wiele.Proteinaza K jest „niedocenianym bohaterem” w branży diagnostyki molekularnej, chociaż w porównaniu z „dużymi i potężnymi” w branży, proteinaza K jest tak skromna, że dawno przeoczyliśmy jej znaczenie.Wraz z wybuchem nowej epidemii korony zapotrzebowanie na proteinazę K wzrosło, a podaż w kraju i za granicą jest daleko w tyle za spożyciem i wszyscy nagle zdali sobie sprawę, jak ważna jest proteinaza K.
Jakie jest zastosowanie proteinazy K?
Proteinaza K jest proteazą serynową o aktywności enzymatycznej proteolitycznej i może utrzymywać aktywność w szerokim zakresie środowisk (pH (4-12,5), bufor o wysokiej zawartości soli, wysoka temperatura 70°C itp.).Ponadto aktywność proteinazy K nie jest hamowana przez SDS, mocznik, EDTA, chlorowodorek guanidyny, izotiocyjanian guanidyny itp., a pewna ilość detergentu może również zwiększać aktywność proteinazy K. W leczeniu (dezynfekcja wirusowa i bakteryjna ), żywność (zmiękczanie mięsa), skóra (zmiękczanie włosów), produkcja wina (klaracja alkoholu), preparatyka aminokwasów (zdegradowane pióra), ekstrakcja kwasów nukleinowych, hybrydyzacja in situ itp., proteinaza K Istnieją zastosowania.Najczęściej stosowaną aplikacją jest ekstrakcja kwasów nukleinowych.
Proteinaza K może enzymolizować wszystkie rodzaje białek w próbce, w tym histony ściśle związane z kwasami nukleinowymi, dzięki czemu kwasy nukleinowe mogą zostać uwolnione z próbki i uwolnione do ekstraktu, ułatwiając kolejny etap ekstrakcji i oczyszczania.W wykrywaniu wirusowego kwasu nukleinowego proteinaza K jest jednym z ważnych składników roztworu do pobierania próbek wirusa.Proteinaza K może rozbić i inaktywować białko otoczki wirusa, co jest bezpieczniejsze na etapie transportu i wykrywania;ponadto proteinaza K może również degradować RNazę, zapobiega degradacji wirusowego RNA i ułatwia wykrywanie kwasu nukleinowego.
Nocna sława proteinazy K
Niezależnie od tego, czy chodzi o badania naukowe, czy o in vitro, ekstrakcja kwasu nukleinowego jest najbardziej podstawowym eksperymentem, dlatego proteinaza K zawsze odgrywała bardzo ważną rolę.Jednak w przeszłości proteinaza K była znacznie mniej znana niż jej rola.W dużej mierze było to spowodowane tym, że relacja podaży i popytu na proteinazę K była bardzo stabilna.Niewiele osób pomyślałoby, że podaż proteinazy K będzie stanowić problem.
Wraz z wybuchem nowej epidemii korony wzrosło zapotrzebowanie na badania kwasów nukleinowych.Według stanu na koniec czerwca 2020 r. w Chinach przeprowadzono prawie 90 milionów nowych testów koron, a liczba ta jest jeszcze bardziej niepokojąca w skali globalnej.W eksperymentach z ekstrakcją kwasu nukleinowego robocze stężenie proteinazy K wynosi około 50-200 μg/ml.Ogólnie rzecz biorąc, do ekstrakcji próbki kwasu nukleinowego potrzeba około 100 μg proteinazy K.W praktyce, w celu zwiększenia efektywności ekstrakcji kwasów nukleinowych, często stosuje się Proteinazę K w zwiększonej ilości.Wykrycie kwasu nukleinowego nowego koronaawirusa spowodowało duże zapotrzebowanie na proteinazę K.Pierwotna równowaga podaży i popytu na proteinazę K została szybko zerwana, a proteinaza K z dnia na dzień stała się ważnym materiałem zapobiegającym epidemiom.
Trudności w produkcji proteinazy K
Choć wraz z rozwojem epidemii istotna wartość proteinazy K została doceniona przez ludzi, to zawstydzającym jest fakt, że ze względu na zbyt niski poziom proteinazy K, niewiele krajowych firm zaangażowało się w produkcję proteinazy K. Kiedy ludzie chcą rozpocząć produkcję proteinazy K. W trakcie procesu produkcyjnego odkryto, że proteinaza K jest niezwykle wyjątkowym białkiem.Zwiększenie zdolności produkcyjnej proteinazy K w krótkim czasie jest niezwykle trudne.
Produkcja proteinazy K na dużą skalę napotyka następujące trudności
1. Niska ekspresja
Proteinaza K może nieswoiście degradować większość białek i powodować poważną toksyczność wobec komórki gospodarza ekspresyjnego.Dlatego poziom ekspresji proteinazy K jest na ogół bardzo niski.Przeszukiwanie systemów ekspresyjnych i szczepów, które wykazują silną ekspresję proteinazy K, na ogół wymaga dłuższego cyklu.
2. Pozostałości pigmentów i kwasów nukleinowych
Fermentacja na dużą skalę wprowadza dużą ilość reszt pigmentu i kwasu nukleinowego gospodarza.Trudno jest usunąć te zanieczyszczenia za pomocą prostego procesu oczyszczania, a złożone oczyszczanie zwiększa koszty i zmniejsza stopień odzysku.
3. Niestabilność
Proteinaza K nie jest wystarczająco stabilna, może sama enzymolizować i trudno ją długo przechowywać stabilnie w temperaturze 37°C bez środka ochronnego.
4. Łatwy do wytrącenia
Przygotowując liofilizowany proszek proteinazy K, w celu zapewnienia dużej zawartości stałej proteinazy K w liofilizowanym proszku, należy dodać liofilizowany środek ochronny w wysokim stężeniu, ale gdy stężenie proteinazy K osiąga 20mg/ml i więcej, łatwo. Agregacja tworzy osad, który stwarza duże trudności w liofilizacji proteinazy K o dużej zawartości substancji stałych.
5. Duża inwestycja
Proteinaza K ma silną aktywność proteazową i może hydrolizować inne proteazy w laboratorium.Dlatego proteinaza K wymaga wyspecjalizowanych obszarów produkcyjnych, sprzętu i personelu do badań, rozwoju i produkcji.
Roztwór proteinazy K XD BIOCHEM
XD BIOCHEM dysponuje platformą do ekspresji i oczyszczania dojrzałych białek oraz bogatym doświadczeniem w ekspresji i oczyszczaniu białek rekombinowanych oraz optymalizacji procesów produkcyjnych.Dzięki szybkiemu utworzeniu zespołu badawczo-rozwojowego udało się przezwyciężyć proces produkcji proteinazy K na dużą skalę.Miesięczna produkcja liofilizowanego proszku wynosi ponad 30 KG.Produkt ma stabilne działanie, wysoką aktywność specyficzną dla enzymu i brak reszt cytochromu i kwasu nukleinowego gospodarza.Zapraszamy do kontaktu XD BIOCHEM Uzyskaj pakiet próbny (E-mail:sales@xdbiochem.comTel: +86 513 81163739).
Rozwiązania techniczne XD BIOCHEM obejmują
Stosując wielokopiową integrację plazmidu, wybiera się szczepy o wysokiej ekspresji i poziomie ekspresji 8 g/l, co przezwycięża problem niskiego poziomu ekspresji proteinazy K.
Dzięki ustanowieniu wieloetapowego procesu oczyszczania reszty cytochromu gospodarza i kwasu nukleinowego proteinazy K zostały skutecznie usunięte poniżej wartości standardowej.
Dzięki wysokowydajnemu badaniu przesiewowemu preparatów buforów ochronnych wybrano bufor, który może stabilnie przechowywać proteinazę K w temperaturze 37°C.
Bufory przesiewowe rozwiązują problem polegający na tym, że proteinaza K jest łatwa do agregacji i wytrącania w wysokich stężeniach, i kładzie podwaliny pod liofilizację o wysokiej zawartości substancji stałych proteinazy K.
Próbka XD BIOCHEM proteinazy K
Test stabilności XD BIOCHEM proteinazy K: po 80 dniach w temperaturze pokojowej nie nastąpi istotna zmiana aktywności
Test stabilności XD BIOCHEM proteinazy K: po 80 dniach w temperaturze pokojowej nie nastąpi istotna zmiana aktywności.
Porównanie efektu ekstrakcji kwasów nukleinowych przez proteinazę K XD BIOCHEM i produkty konkurencyjne.W procesie ekstrakcji kwasów nukleinowych wykorzystuje się odpowiednio XD BIOCHEM i konkurencyjną proteinazę K.Wydajność ekstrakcji proteinazy K XD BIOCHEM jest wyższa, a wartość Ct genu docelowego niższa.
Czas publikacji: 31 grudnia 2021 r