Um uns herum gibt es viele unbesungene Helden, die gewöhnlich erscheinen, aber in Wirklichkeit insgeheim viel für uns beitragen.Proteinase K ist der „unbesungene Held“ in der Molekulardiagnostikbranche, obwohl Proteinase K im Vergleich zu den „Großen und Mächtigen“ in der Branche so zurückhaltend ist, dass wir ihre Bedeutung lange übersehen haben.Mit dem Ausbruch der neuen Kronenepidemie ist die Nachfrage nach Proteinase K sprunghaft angestiegen, das Angebot im In- und Ausland liegt weit hinter dem Verbrauch zurück, und plötzlich wurde allen klar, dass Proteinase K so wichtig ist.
Wozu dient Proteinase K?
Proteinase K ist eine Serinprotease mit proteolytischer Enzymaktivität und kann ihre Aktivität in einer Vielzahl von Umgebungen aufrechterhalten (pH-Wert (4–12,5), Puffer mit hohem Salzgehalt, hohe Temperatur von 70 °C usw.).Darüber hinaus wird die Aktivität von Proteinase K nicht durch SDS, Harnstoff, EDTA, Guanidinhydrochlorid, Guanidinisothiocyanat usw. gehemmt, und eine bestimmte Menge an Reinigungsmittel kann auch die Aktivität von Proteinase K verstärken. Bei der medizinischen Behandlung (Virus- und mikrobielle Desinfektion). ), Lebensmittel (Fleischzartmachung), Leder (Haarweichmachung), Weinherstellung (Alkoholklärung), Aminosäurezubereitung (abgebaute Federn), Nukleinsäureextraktion, In-situ-Hybridisierung usw., Proteinase K. Es gibt Anwendungen.Die am häufigsten verwendete Anwendung ist die Nukleinsäureextraktion.
Proteinase K kann alle Arten von Proteinen in der Probe enzymolysieren, einschließlich der Histone, die fest an Nukleinsäuren gebunden sind, sodass die Nukleinsäuren aus der Probe freigesetzt und in den Extrakt freigesetzt werden können, was den nächsten Schritt der Extraktion und Reinigung erleichtert.Beim Nachweis viraler Nukleinsäure ist Proteinase K eine der wichtigen Komponenten in der Virus-Probenahmelösung.Proteinase K kann das Hüllprotein des Virus knacken und inaktivieren, was während der Transport- und Nachweisphase sicherer ist;Darüber hinaus kann Proteinase K auch RNase abbauen, verhindert den Abbau viraler RNA und erleichtert den Nachweis von Nukleinsäuren.
Der über Nacht erlangte Ruhm der Proteinase K
Ob im Bereich der wissenschaftlichen Forschung oder im Bereich der IVD, die Nukleinsäureextraktion ist das grundlegendste Experiment, daher war Proteinase K schon immer eine sehr wichtige Existenz.Allerdings war Proteinase K in der Vergangenheit weit weniger bekannt als ihre Rolle.Ein großer Teil davon war darauf zurückzuführen, dass das Verhältnis von Angebot und Nachfrage von Proteinase K sehr stabil war.Nur wenige Menschen würden denken, dass die Versorgung mit Proteinase K ein Problem darstellen würde.
Mit dem Ausbruch der neuen Kronenepidemie ist die Nachfrage nach Nukleinsäuretests sprunghaft angestiegen.Bis Ende Juni 2020 hat China fast 90 Millionen neue Corona-Tests durchgeführt, und diese Zahl ist im globalen Maßstab noch alarmierender.In Nukleinsäureextraktionsexperimenten beträgt die Arbeitskonzentration von Proteinase K etwa 50–200 μg/ml.Im Allgemeinen werden etwa 100 μg Proteinase K benötigt, um eine Nukleinsäureprobe zu extrahieren.Um die Effizienz der Nukleinsäureextraktion zu steigern, wird in der Praxis häufig Proteinase K in erhöhter Menge eingesetzt.Der Nukleinsäurenachweis des neuen Coronavirus hat zu einem großen Bedarf an Proteinase K geführt.Das ursprüngliche Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage von Proteinase K wurde schnell gestört und Proteinase K wurde über Nacht zu einem wichtigen Material zur Epidemieprävention.
Schwierigkeiten bei der Produktion von Proteinase K
Obwohl mit der Entwicklung der Epidemie der wichtige Wert von Proteinase K von den Menschen geschätzt wurde, ist es peinlich, dass aufgrund der übermäßigen Zurückhaltung von Proteinase K nur wenige inländische Unternehmen an der Produktion von Proteinase K beteiligt waren wollen die Produktion von Proteinase K etablieren Während des Produktionsprozesses wurde festgestellt, dass es sich bei Proteinase K um ein ganz besonderes Protein handelt.Es ist äußerst anspruchsvoll, die Produktionskapazität von Proteinase K in kurzer Zeit zu erweitern.
Die großtechnische Produktion von Proteinase K steht vor den folgenden Schwierigkeiten
1. Niedriger Ausdruck
Proteinase K kann die meisten Proteine unspezifisch abbauen und schwere Toxizität für die Expressionswirtszelle verursachen.Daher ist das Expressionsniveau der Proteinase K im Allgemeinen sehr niedrig.Das Screening von Expressionssystemen und Stämmen, die Proteinase K stark exprimieren, erfordert im Allgemeinen einen längeren Zyklus.
2. Rückstände von Pigmenten und Nukleinsäuren
Bei der Fermentation im großen Maßstab werden große Mengen an Pigment- und Wirtsnukleinsäureresten eingeführt.Es ist schwierig, diese Verunreinigungen mit einem einfachen Reinigungsprozess zu entfernen, und eine komplexe Reinigung erhöht die Kosten und verringert die Rückgewinnungsrate.
3. Instabilität
Proteinase K ist nicht stabil genug, sie kann sich selbst enzymolysieren und es ist schwierig, sie ohne Schutzmittel über einen längeren Zeitraum stabil bei 37 °C zu lagern.
4. Leicht auszufällen
Bei der Herstellung des gefriergetrockneten Proteinase-K-Pulvers ist es notwendig, ein gefriergetrocknetes Schutzmittel in hoher Konzentration zuzugeben, um sicherzustellen, dass der Feststoffgehalt an Proteinase K im gefriergetrockneten Pulver groß ist Wenn die Proteinase-K-Konzentration 20 mg/ml oder mehr erreicht, kommt es leicht zu einem Niederschlag, der bei der Gefriertrocknung von Proteinase-K mit hohem Feststoffgehalt zu großen Schwierigkeiten führt.
5. Große Investition
Proteinase K hat eine starke Proteaseaktivität und kann andere Proteasen im Labor hydrolysieren.Daher erfordert Proteinase K spezielle Produktionsbereiche, Ausrüstung und Personal für Forschung, Entwicklung und Produktion.
Die Proteinase-K-Lösung von XD BIOCHEM
XD BIOCHEM has a mature protein expression and purification platform, and has rich experience in the expression and purification of recombinant proteins and optimization of production processes. Through the rapid formation of a research and development team, the large-scale production process of proteinase K has been overcome. The monthly output of freeze-dried powder is more than 30 KG. The product has stable performance, high enzyme specific activity, and no host cytochrome and nucleic acid residues. Welcome to contact XD BIOCHEM Obtain a trial package (E-mail: sales@xdbiochem.com Tel: +86 513 81163739).
Zu den technischen Lösungen von XD BIOCHEM gehören:
Durch die Integration mehrerer Kopien von Plasmiden werden hochexprimierende Stämme mit einem Expressionsniveau von 8 g/L ausgewählt, wodurch das Problem des niedrigen Expressionsniveaus von Proteinase K überwunden wird.
Durch die Etablierung eines mehrstufigen Reinigungsprozesses konnten die Wirts-Cytochrom- und Nukleinsäurereste der Proteinase K erfolgreich unter den Standardwert entfernt werden;
Durch Hochdurchsatz-Screening von Schutzpufferformulierungen wurde ein Puffer ausgewählt, der Proteinase K bei 37 °C stabil speichern kann;
Screening-Puffer überwinden das Problem, dass Proteinase K bei hohen Konzentrationen leicht zu aggregieren und auszufällen ist, und legen die Grundlage für die Gefriertrocknung von Proteinase K mit hohem Feststoffgehalt.
XD BIOCHEM Proteinase K-Probe
XD BIOCHEM Proteinase-K-Stabilitätstest: Nach 80 Tagen bei Raumtemperatur wird es keine signifikante Änderung der Aktivität geben
XD BIOCHEM Proteinase-K-Stabilitätstest: Nach 80 Tagen bei Raumtemperatur wird es keine signifikante Änderung der Aktivität geben
Vergleich des Nukleinsäureextraktionseffekts von XD BIOCHEM Proteinase K und Konkurrenzprodukten.Bei der Nukleinsäureextraktion werden jeweils XD BIOCHEM und kompetitive Proteinase K verwendet.Die Extraktionseffizienz der XD BIOCHEM Proteinase K ist höher und der Ct-Wert des Zielgens niedriger.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 31. Dezember 2021