Sokan vannak körülöttünk, akik látszólag átlagosak, valójában csendben sokat tesznek hozzánk. A Proteinase K a molekuláris diagnosztikai ipar „nem énekelt hőse”, bár az iparág „nagyjaihoz és hatalmasaihoz” képest a Proteinase K annyira visszafogott, hogy sokáig figyelmen kívül hagytuk a jelentőségét. Az új koronavírus-járvány kitörésével a Proteinase K iránti kereslet megugrott, a belföldi és külföldi kínálat pedig messze elmarad a fogyasztástól, és hirtelen mindenki rájött, hogy milyen fontos a Proteinase K.
Mire jó a proteináz K?
A proteináz K egy szerin proteáz, proteolitikus enzimaktivitással, és széles környezeti tartományban képes aktivitást fenntartani (pH (4-12,5), magas sótartalmú puffer, 70°C-os magas hőmérséklet stb.). Ezenkívül a proteináz K aktivitását nem gátolja az SDS, karbamid, EDTA, guanidin-hidroklorid, guanidin-izotiocianát stb., és bizonyos mennyiségű detergens is fokozhatja a proteináz K aktivitását. Orvosi kezelésben (vírus- és mikrobiális fertőtlenítés), élelmiszeriparban (húspuhítás), bőriparban (hajpuhítás), borkészítésben (alkoholos derítés), aminosav-előállításban (lebontott tollak), nukleinsav-extrakcióban, in situ hibridizációban stb. A proteináz K-nak számos alkalmazása van. A leggyakrabban használt alkalmazás a nukleinsav-extrakció.
A proteináz K képes enzimatikusan lebontani a mintában található mindenféle fehérjét, beleértve azokat a hisztonokat is, amelyek szorosan kötődnek a nukleinsavakhoz, így a nukleinsavak felszabadulhatnak a mintából és a kivonatba kerülhetnek, megkönnyítve a következő lépést, az extrakciót és a tisztítást. A vírus nukleinsavak kimutatásában a proteináz K a vírusmintavételi oldat egyik fontos összetevője. A proteináz K képes feltörni és inaktiválni a vírus burokfehérjéjét, ami biztonságosabb a szállítás és a kimutatás során; emellett a proteináz K lebonthatja az RNázt is, ami megakadályozza a vírus RNS lebomlását és megkönnyíti a nukleinsavak kimutatását.
A proteináz K egyik napról a másikra szerzett hírneve
Akár a tudományos kutatás, akár az IVD területén, a nukleinsav-kivonás a legalapvetőbb kísérlet, így a proteináz K mindig is nagyon fontos létező volt. A múltban azonban a proteináz K sokkal kevésbé volt ismert, mint a szerepe. Ennek nagy része annak volt köszönhető, hogy a proteináz K kínálati és keresleti viszonya nagyon stabil volt. Kevesen gondolnák, hogy a proteináz K ellátása problémát jelentene.
Az új koronavírus-járvány kitörésével megnőtt a nukleinsav-tesztelés iránti kereslet. 2020 júniusának végére Kína közel 90 millió új koronavírus-tesztet végzett, és ez a szám globális szinten még riasztóbb. A nukleinsav-extrakciós kísérletekben a proteináz K munkakoncentrációja körülbelül 50-200 μg/ml. Általában körülbelül 100 μg proteináz K szükséges egy nukleinsavminta kinyeréséhez. A tényleges használat során a nukleinsav-extrakció hatékonyságának növelése érdekében gyakran nagyobb mennyiségben használják a proteináz K-t. Az új koronavírus nukleinsav-kimutatása nagy mennyiségű proteináz K iránti keresletet hozott magával. A proteináz K eredeti kínálati és keresleti egyensúlya gyorsan felborult, és a proteináz K egyik napról a másikra fontos járványmegelőző anyaggá vált.
Nehézségek a proteináz K termelésében
Bár a járvány kibontakozásával az emberek felértékelték a proteináz K fontosságát, kínos, hogy a proteináz K túlzott visszafogottsága miatt kevés hazai vállalat vett részt a proteináz K termelésében. Amikor az emberek proteináz K termelést akarnak létrehozni, a termelési folyamat során kiderült, hogy a proteináz K egy rendkívül speciális fehérje. Rendkívül nehéz rövid idő alatt bővíteni a proteináz K termelési kapacitását.
A proteináz K nagymértékű előállítása a következő nehézségekkel néz szembe:
1. Alacsony kifejezés
A proteináz K a legtöbb fehérjét nem specifikusan képes lebontani, és súlyos toxicitást okozhat az expressziós gazdasejtben. Ezért a proteináz K expressziós szintje általában nagyon alacsony. A proteináz K-t magas szinten expresszáló expressziós rendszerek és törzsek szűrése általában hosszabb ciklust igényel.
2. Pigmentek és nukleinsavak maradványai
A nagymértékű fermentáció nagy mennyiségű pigmentet és gazdaszervezet nukleinsav-maradékát juttat a fermentációba. Ezeket a szennyeződéseket nehéz egyszerű tisztítási eljárással eltávolítani, a komplex tisztítás pedig növeli a költségeket és csökkenti a kinyerési arányt.
3. Instabilitás
A proteináz K nem elég stabil, képes enzimatikusan lebontani magát, és védőanyag nélkül nehéz hosszú ideig stabilan tárolni 37°C-on.
4. Könnyen kicsapható
A proteináz K liofilizált porának elkészítésekor a liofilizált por nagy mennyiségű proteináz K szilárdanyag-tartalmának biztosítása érdekében nagy koncentrációban kell liofilizált védőanyagot hozzáadni, de amikor a proteináz K koncentrációja eléri a 20 mg/ml-t vagy annál magasabb értéket, könnyen kicsapódik. Az aggregáció csapadékot képez, ami nagy nehézségeket okoz a nagy szilárdanyag-tartalmú proteináz K liofilizálása során.
5. Nagyberuházás
A proteináz K erős proteázaktivitással rendelkezik, és képes más proteázokat hidrolizálni a laboratóriumban. Ezért a proteináz K kutatásához, fejlesztéséhez és gyártásához speciális termelési területekre, berendezésekre és személyzetre van szükség.
XD BIOCHEM proteináz K oldat
Az XD BIOCHEM kiforrott fehérjeexpressziós és -tisztítási platformmal rendelkezik, és gazdag tapasztalattal rendelkezik a rekombináns fehérjék expressziójában és tisztításában, valamint a termelési folyamatok optimalizálásában. A kutató-fejlesztő csapat gyors felállításának köszönhetően sikerült leküzdeni a proteináz K nagyméretű termelési folyamatát. A fagyasztva szárított por havi termelése meghaladja a 30 kg-ot. A termék stabil teljesítményű, magas enzimspecifikus aktivitással rendelkezik, és nem tartalmaz gazdaszervezet citokrómját és nukleinsav-maradékait. Üdvözöljük az XD BIOCHEM-mel, ha próbacsomagot szeretne beszerezni (e-mail:sales@xdbiochem.comTel.: +86 513 81163739).
Az XD BIOCHEM műszaki megoldásai közé tartozik
Többszörös kópiás plazmidintegráció segítségével 8 g/l expressziós szintű, magas expressziójú törzseket szelektálnak, ami kiküszöböli a proteináz K alacsony expressziós szintjének problémáját.
Egy többlépcsős tisztítási folyamat létrehozásával a proteináz K gazdaszervezetének citokrómját és nukleinsav-maradékait sikeresen eltávolították a standard érték alá.
A védőpuffer-készítmények nagy áteresztőképességű szűrésével kiválasztottak egy olyan puffert, amely stabilan képes tárolni a proteináz K-t 37°C-on.
A szűrőpufferek kiküszöbölik azt a problémát, hogy a proteináz K könnyen aggregálódik és kicsapódik nagy koncentrációban, és megalapozzák a proteináz K magas szilárdanyag-tartalmú liofilizálását.
XD BIOCHEM proteináz K minta
XD BIOCHEM proteináz K stabilitási teszt: szobahőmérsékleten 80 nap után nem lesz jelentős változás az aktivitásban
XD BIOCHEM proteináz K stabilitási teszt: szobahőmérsékleten 80 nap után nem lesz jelentős változás az aktivitásban.
Az XD BIOCHEM proteináz K és a versengő termékek nukleinsav-extrakciós hatásának összehasonlítása. A nukleinsav-extrakció során rendre XD BIOCHEM, illetve kompetitív proteináz K-t használnak. Az XD BIOCHEM proteináz K extrakciós hatékonysága magasabb, a célgén Ct-értéke pedig alacsonyabb.
Közzététel ideje: 2021. dec. 31.