Hai moitos heroes descoñecidos ao noso redor, que parecen ser comúns, pero en realidade contribúen moito en silencio a nós. A proteinase K é a "heroína descoñecida" na industria do diagnóstico molecular, aínda que en comparación cos "grandes e poderosos" da industria, a proteinase K é tan discreta que levamos moito tempo pasando por alto a súa importancia. Co estalido da nova epidemia da coroa, a demanda de proteinase K disparouse e a subministración no país e no estranxeiro está moi por detrás do consumo, e todos se decataron de súpeto de que a proteinase K é tan importante.
Para que serve a proteinase K?
A proteinase K é unha serina protease con actividade encimática proteolítica e pode manter a actividade nunha ampla gama de ambientes (pH (4-12,5), tampón rico en sal, temperatura elevada de 70 °C, etc.). Ademais, a actividade da proteinase K non se ve inhibida por SDS, urea, EDTA, clorhidrato de guanidina, isotiocianato de guanidina, etc., e unha certa cantidade de deterxente tamén pode mellorar a actividade da proteinase K. En tratamentos médicos (desinfección de virus e microbios), alimentos (tenrecemento da carne), coiro (suavizado do cabelo), elaboración de viño (clarificación do alcohol), preparación de aminoácidos (plumas degradadas), extracción de ácidos nucleicos, hibridación in situ, etc., a proteinase K ten aplicacións. A aplicación máis utilizada é a extracción de ácidos nucleicos.
A proteinase K pode enzimolizar todo tipo de proteínas na mostra, incluídas as histonas que están fortemente unidas aos ácidos nucleicos, de xeito que os ácidos nucleicos poidan liberarse da mostra e incorporarse ao extracto, o que facilita o seguinte paso de extracción e purificación. Na detección de ácidos nucleicos virais, a proteinase K é un dos compoñentes importantes na solución de mostraxe de virus. A proteinase K pode romper e inactivar a proteína da cuberta do virus, o que é máis seguro durante a etapa de transporte e detección; ademais, a proteinase K tamén pode degradar a RNase, que impide a degradación do ARN viral e facilita a detección de ácidos nucleicos.
A fama nocturna da proteinase K
Tanto no campo da investigación científica como no campo das probas in vitro, a extracción de ácidos nucleicos é o experimento máis básico, polo que a proteinase K sempre tivo unha existencia moi importante. Non obstante, no pasado, a proteinase K era moito menos coñecida do que era o seu papel. En gran parte, isto debeuse a que a relación entre a oferta e a demanda da proteinase K era moi estable. Poucas persoas pensarían que o subministro da proteinase K sería un problema.
Co estalido da nova epidemia de coroas, a demanda de probas de ácidos nucleicos aumentou drasticamente. A finais de xuño de 2020, China completou case 90 millóns de novas probas de coroas, e esta cifra é aínda máis alarmante a escala mundial. Nos experimentos de extracción de ácidos nucleicos, a concentración de traballo da proteinase K é duns 50-200 μg/mL. Xeralmente, precísanse uns 100 μg de proteinase K para extraer unha mostra de ácido nucleico. No uso real, para aumentar a eficiencia da extracción de ácidos nucleicos, a miúdo úsase a proteinase K nunha cantidade maior. A detección de ácidos nucleicos do novo coronavirus provocou unha gran demanda de proteinase K. O equilibrio orixinal de oferta e demanda de proteinase K rompeu rapidamente e a proteinase K converteuse nun importante material de prevención de epidemias da noite para a mañá.
Dificultades na produción de proteinase K
Aínda que co desenvolvemento da epidemia, a xente valorou o importante valor da proteinase K, é vergoñento que, debido ao excesivamente baixo contido desta proteína, poucas empresas nacionais se involucrasen na súa produción. Cando a xente quere establecer a produción de proteinase K. Durante o proceso de produción, descubriuse que a proteinase K é unha proteína extremadamente especial. É extremadamente difícil ampliar a capacidade de produción de proteinase K nun curto período de tempo.
A produción a grande escala de proteinase K enfronta as seguintes dificultades
1. Baixa expresión
A proteinase K pode degradar de forma non específica a maioría das proteínas e causar unha toxicidade grave na célula hóspede de expresión. Polo tanto, o nivel de expresión da proteinase K é xeralmente moi baixo. A selección de sistemas de expresión e cepas que expresan en gran medida a proteinase K require xeralmente un ciclo máis longo.
2. Residuos de pigmentos e ácidos nucleicos
A fermentación a grande escala introduce unha gran cantidade de pigmentos e residuos de ácidos nucleicos do hóspede. É difícil eliminar estas impurezas cun proceso de purificación simple, e a purificación complexa aumenta o custo e reduce a taxa de recuperación.
3. Inestabilidade
A proteinase K non é o suficientemente estable, pode autoenzimizarse e é difícil almacenala de forma estable a 37 °C durante moito tempo sen un axente protector.
4. Fácil de precipitar
Ao preparar o po liofilizado de proteinase K, para garantir que o contido sólido de proteinase K no po liofilizado sexa grande, é necesario engadir un axente protector liofilizado a unha alta concentración, pero cando a concentración de proteinase K alcanza os 20 mg/ml e superior, é doado que a agregación forme un precipitado, o que dificulta moito a liofilización da proteinase K cun alto contido sólido.
5. Gran investimento
A proteinase K ten unha forte actividade proteásica e pode hidrolizar outras proteases no laboratorio. Polo tanto, a proteinase K require áreas de produción, equipamentos e persoal especializados para a investigación, o desenvolvemento e a produción.
Solución de proteinase K de XD BIOCHEM
XD BIOCHEM ten unha plataforma madura de expresión e purificación de proteínas e conta cunha ampla experiencia na expresión e purificación de proteínas recombinantes e na optimización dos procesos de produción. Mediante a rápida formación dun equipo de investigación e desenvolvemento, superouse o proceso de produción a grande escala da proteinase K. A produción mensual de po liofilizado é de máis de 30 KG. O produto ten un rendemento estable, unha alta actividade específica de encimas e non hai residuos de citocromo e ácido nucleico do hóspede. Póñase en contacto con XD BIOCHEM para obter un paquete de proba (correo electrónico:sales@xdbiochem.comTel.: +86 513 81163739).
As solucións técnicas de XD BIOCHEM inclúen
Usando a integración de plásmidos multicopia, selecciónanse cepas de alta expresión cun nivel de expresión de 8 g/L, o que supera o problema do baixo nivel de expresión da proteinase K.
Mediante o establecemento dun proceso de purificación en varios pasos, os residuos de citocromo e ácido nucleico do hóspede da proteinase K elimináronse con éxito por debaixo do valor estándar.
Mediante unha selección de alto rendemento de formulacións de tampón protector, seleccionouse un tampón que pode almacenar proteinase K de forma estable a 37 °C.
Os tampóns de cribado superan o problema de que a proteinase K é fácil de agregar e precipitar a altas concentracións e senta as bases para a liofilización de alto contido en sólidos da proteinase K.
Mostra de proteinase K XD BIOCHEM
Proba de estabilidade da proteinase K XD BIOCHEM: non haberá cambios significativos na actividade despois de 80 días a temperatura ambiente
Proba de estabilidade da proteinase K de XD BIOCHEM: non haberá cambios significativos na actividade despois de 80 días a temperatura ambiente.
Comparación do efecto de extracción de ácidos nucleicos da proteinase K XD BIOCHEM e produtos da competencia. No proceso de extracción de ácidos nucleicos, utilízase XD BIOCHEM e a proteinase K competitiva, respectivamente. A eficiencia de extracción da proteinase K XD BIOCHEM é maior e o valor Ct do xene diana é menor.
Data de publicación: 31 de decembro de 2021