Hi ha molts herois anònims al nostre voltant, que semblen ordinaris, però que en realitat ens aporten molt en silenci. La proteinasa K és l'"heroïna anònima" de la indústria del diagnòstic molecular, tot i que en comparació amb els "grans i poderosos" de la indústria, la proteinasa K és tan discreta que durant molt de temps hem passat per alt la seva importància. Amb l'esclat de la nova epidèmia de la corona, la demanda de proteinasa K s'ha disparat i l'oferta a nivell nacional i internacional està molt per darrere del consum, i tothom es va adonar de sobte que la proteinasa K és tan important.
Per a què serveix la proteinasa K?
La proteinasa K és una serina proteasa amb activitat enzimàtica proteolítica i pot mantenir l'activitat en una àmplia gamma d'entorns (pH (4-12,5), tampó amb alt contingut de sal, temperatura elevada de 70 °C, etc.). A més, l'activitat de la proteinasa K no s'inhibeix amb SDS, urea, EDTA, clorhidrat de guanidina, isotiocianat de guanidina, etc., i una certa quantitat de detergent també pot millorar l'activitat de la proteinasa K. En tractaments mèdics (desinfecció de virus i microbis), aliments (tendresa de carn), cuir (suavització del cabell), vinificació (clarificació d'alcohol), preparació d'aminoàcids (plomes degradades), extracció d'àcids nucleics, hibridació in situ, etc., la proteinasa K té aplicacions. L'aplicació més utilitzada és l'extracció d'àcids nucleics.
La proteinasa K pot enzimalitzar tot tipus de proteïnes de la mostra, incloses les histones que estan fortament unides als àcids nucleics, de manera que els àcids nucleics es poden alliberar de la mostra i alliberar-se a l'extracte, facilitant el següent pas d'extracció i purificació. En la detecció d'àcids nucleics virals, la proteinasa K és un dels components importants de la solució de mostreig de virus. La proteinasa K pot trencar i inactivar la proteïna de la recobriment del virus, cosa que és més segura durant la fase de transport i detecció; a més, la proteinasa K també pot degradar l'ARNasa, que prevé la degradació de l'ARN viral i facilita la detecció d'àcids nucleics.
La fama nocturna de la proteinasa K
Tant en el camp de la investigació científica com en el camp de les proves in vitro, l'extracció d'àcids nucleics és l'experiment més bàsic, per la qual cosa la proteinasa K sempre ha estat molt important. Tanmateix, en el passat, la proteinasa K era molt menys coneguda del que era. Això es devia en gran part al fet que la relació entre l'oferta i la demanda de proteinasa K era molt estable. Poca gent pensaria que el subministrament de proteinasa K seria un problema.
Amb l'esclat de la nova epidèmia de la corona, la demanda de proves d'àcids nucleics ha augmentat considerablement. A finals de juny de 2020, la Xina havia completat gairebé 90 milions de noves proves de la corona, i aquesta xifra és encara més alarmant a escala mundial. En els experiments d'extracció d'àcids nucleics, la concentració de treball de la proteinasa K és d'uns 50-200 μg/mL. Generalment, es necessiten uns 100 μg de proteinasa K per extreure una mostra d'àcid nucleic. En l'ús real, per augmentar l'eficiència de l'extracció d'àcids nucleics, sovint s'utilitza la proteinasa K en una quantitat més gran. La detecció d'àcids nucleics del nou coronavirus ha comportat una gran demanda de proteinasa K. L'equilibri original d'oferta i demanda de proteinasa K es va trencar ràpidament, i la proteinasa K es va convertir en un important material de prevenció d'epidèmies de la nit al dia.
Dificultats en la producció de proteinasa K
Tot i que amb el desenvolupament de l'epidèmia, la gent ha valorat el valor important de la proteinasa K, és vergonyós que, a causa de l'excessivament baix contingut d'aquesta proteïna, poques empreses nacionals s'hagin involucrat en la producció de proteinasa K. Quan la gent vol establir la producció de proteinasa K Durant el procés de producció, es va descobrir que la proteinasa K és una proteïna extremadament especial. És extremadament difícil ampliar la capacitat de producció de proteinasa K en un curt període de temps.
La producció a gran escala de proteinasa K s'enfronta a les següents dificultats
1. Baixa expressió
La proteinasa K pot degradar de manera inespecífica la majoria de proteïnes i causar una toxicitat greu a la cèl·lula hoste d'expressió. Per tant, el nivell d'expressió de la proteinasa K és generalment molt baix. El cribratge de sistemes d'expressió i soques que expressen altament la proteinasa K generalment requereix un cicle més llarg.
2. Residus de pigments i àcids nucleics
La fermentació a gran escala introdueix una gran quantitat de pigment i residus d'àcids nucleics de l'hoste. És difícil eliminar aquestes impureses amb un procés de purificació simple, i la purificació complexa augmenta el cost i redueix la taxa de recuperació.
3. Inestabilitat
La proteinasa K no és prou estable, es pot enzimolitzar i és difícil emmagatzemar-la de manera estable a 37 °C durant molt de temps sense un agent protector.
4. Fàcil de precipitar
Quan es prepara la pols liofilitzada de proteinasa K, per tal d'assegurar-se que el contingut sòlid de proteinasa K a la pols liofilitzada sigui gran, cal afegir un agent protector liofilitzat a una concentració alta, però quan la concentració de proteinasa K arriba als 20 mg/mL i superior, és fàcil que l'agregació formi un precipitat, cosa que dificulta molt la liofilització de la proteinasa K amb un alt contingut sòlid.
5. Gran inversió
La proteinasa K té una forta activitat proteàsica i pot hidrolitzar altres proteases al laboratori. Per tant, la proteinasa K requereix zones de producció, equipament i personal especialitzats per a la investigació, el desenvolupament i la producció.
Solució de proteinasa K de XD BIOCHEM
XD BIOCHEM té una plataforma madura d'expressió i purificació de proteïnes, i té una rica experiència en l'expressió i purificació de proteïnes recombinants i l'optimització dels processos de producció. Mitjançant la ràpida formació d'un equip de recerca i desenvolupament, s'ha superat el procés de producció a gran escala de proteinasa K. La producció mensual de pols liofilitzada és de més de 30 KG. El producte té un rendiment estable, una alta activitat específica de l'enzim i no té residus de citocrom ni d'àcid nucleic de l'hoste. Us convidem a contactar amb XD BIOCHEM. Obteniu un paquet de prova (Correu electrònic:sales@xdbiochem.comTelèfon: +86 513 81163739).
Les solucions tècniques de XD BIOCHEM inclouen
Mitjançant la integració de plasmidis multicòpia, es seleccionen soques d'alta expressió amb un nivell d'expressió de 8 g/L, cosa que supera el problema del baix nivell d'expressió de la proteinasa K.
Mitjançant l'establiment d'un procés de purificació en diversos passos, els residus de citocrom i àcid nucleic de la proteinasa K es van eliminar amb èxit per sota del valor estàndard.
Mitjançant un cribratge d'alt rendiment de formulacions de tampó protector, es va seleccionar un tampó que pot emmagatzemar establement la proteinasa K a 37 °C.
Els tampons de cribratge superen el problema que la proteinasa K és fàcil d'agregar i precipitar a altes concentracions, i estableixen les bases per a la liofilització d'alt contingut en sòlids de la proteinasa K.
Mostra de proteinasa K XD BIOCHEM
Prova d'estabilitat de la proteinasa K XD BIOCHEM: no hi haurà cap canvi significatiu en l'activitat després de 80 dies a temperatura ambient
Prova d'estabilitat de la proteinasa K XD BIOCHEM: no hi haurà cap canvi significatiu en l'activitat després de 80 dies a temperatura ambient.
Comparació de l'efecte d'extracció d'àcids nucleics de la proteinasa K XD BIOCHEM i productes competidors. En el procés d'extracció d'àcids nucleics, s'utilitzen XD BIOCHEM i la proteinasa K competitiva, respectivament. L'eficiència d'extracció de la proteinasa K XD BIOCHEM és més alta i el valor Ct del gen diana és més baix.
Data de publicació: 31 de desembre de 2021