Ada banyak pahlawan tanpa tanda jasa di sekitar kita, yang tampak biasa saja, tetapi sebenarnya mereka diam-diam memberikan kontribusi besar bagi kita. Proteinase K adalah "pahlawan tanpa tanda jasa" dalam industri diagnostik molekuler, meskipun dibandingkan dengan "yang besar dan kuat" di industri ini, proteinase K begitu sederhana sehingga kita telah lama mengabaikan pentingnya. Dengan merebaknya pandemi virus corona baru, permintaan akan proteinase K melonjak, dan pasokan di dalam dan luar negeri jauh tertinggal dari konsumsi, dan semua orang tiba-tiba menyadari betapa pentingnya proteinase K.
Apa kegunaan proteinase K?
Proteinase K adalah protease serin dengan aktivitas enzim proteolitik dan dapat mempertahankan aktivitasnya dalam berbagai lingkungan (pH (4-12,5), buffer garam tinggi, suhu tinggi 70°C, dll.). Selain itu, aktivitas proteinase K tidak dihambat oleh SDS, urea, EDTA, guanidin hidroklorida, guanidin isotiosianat, dll., dan sejumlah deterjen tertentu juga dapat meningkatkan aktivitas proteinase K. Dalam pengobatan medis (disinfeksi virus dan mikroba), makanan (pelunakan daging), kulit (pelunakan bulu), pembuatan anggur (penjernihan alkohol), preparasi asam amino (bulu yang terdegradasi), ekstraksi asam nukleat, hibridisasi in situ, dll., proteinase K memiliki berbagai aplikasi. Aplikasi yang paling umum digunakan adalah ekstraksi asam nukleat.
Proteinase K dapat mengenzimisasi semua jenis protein dalam sampel, termasuk histon yang terikat erat pada asam nukleat, sehingga asam nukleat dapat dilepaskan dari sampel dan masuk ke dalam ekstrak, mempermudah langkah ekstraksi dan pemurnian selanjutnya. Dalam deteksi asam nukleat virus, proteinase K merupakan salah satu komponen penting dalam larutan sampel virus. Proteinase K dapat memecah dan menonaktifkan protein selubung virus, yang lebih aman selama tahap transportasi dan deteksi; selain itu, proteinase K juga dapat mendegradasi RNase sehingga mencegah degradasi RNA virus dan mempermudah deteksi asam nukleat.
Ketenaran proteinase K dalam semalam
Baik di bidang penelitian ilmiah maupun di bidang IVD, ekstraksi asam nukleat adalah eksperimen paling mendasar, sehingga proteinase K selalu menjadi entitas yang sangat penting. Namun, di masa lalu, proteinase K jauh kurang dikenal dibandingkan perannya. Sebagian besar hal ini disebabkan oleh hubungan pasokan dan permintaan proteinase K yang sangat stabil. Hanya sedikit orang yang berpikir bahwa pasokan proteinase K akan menjadi masalah.
Dengan merebaknya epidemi virus corona baru, permintaan akan pengujian asam nukleat melonjak. Hingga akhir Juni 2020, Tiongkok telah menyelesaikan hampir 90 juta pengujian virus corona baru, dan angka ini bahkan lebih mengkhawatirkan dalam skala global. Dalam percobaan ekstraksi asam nukleat, konsentrasi kerja proteinase K sekitar 50-200 μg/mL. Umumnya, dibutuhkan sekitar 100 μg proteinase K untuk mengekstrak sampel asam nukleat. Dalam penggunaan aktual, untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi asam nukleat, seringkali proteinase K akan digunakan dalam jumlah yang lebih banyak. Deteksi asam nukleat virus corona baru telah menyebabkan peningkatan permintaan proteinase K dalam jumlah besar. Keseimbangan pasokan dan permintaan proteinase K yang semula ada dengan cepat terganggu, dan proteinase K menjadi bahan pencegahan epidemi yang penting dalam semalam.
Kesulitan dalam produksi proteinase K
Meskipun dengan perkembangan epidemi, nilai penting proteinase K telah dihargai oleh masyarakat, sangat disayangkan bahwa karena kurangnya perhatian terhadap proteinase K, hanya sedikit perusahaan domestik yang terlibat dalam produksi proteinase K. Ketika orang ingin membangun produksi proteinase K, selama proses produksi, ditemukan bahwa proteinase K adalah protein yang sangat khusus. Memperluas kapasitas produksi proteinase K dalam waktu singkat merupakan tantangan yang sangat besar.
Produksi proteinase K dalam skala besar menghadapi kesulitan-kesulitan berikut ini.
1. Ekspresi rendah
Proteinase K dapat mendegradasi sebagian besar protein secara non-spesifik dan menyebabkan toksisitas serius pada sel inang yang mengekspresikannya. Oleh karena itu, tingkat ekspresi proteinase K umumnya sangat rendah. Penyaringan sistem ekspresi dan strain yang mengekspresikan proteinase K secara tinggi umumnya membutuhkan siklus yang lebih panjang.
2. Residu pigmen dan asam nukleat
Fermentasi skala besar menghasilkan sejumlah besar pigmen dan residu asam nukleat inang. Sulit untuk menghilangkan pengotor ini dengan proses pemurnian sederhana, dan pemurnian yang kompleks meningkatkan biaya dan mengurangi tingkat pemulihan.
3. Ketidakstabilan
Proteinase K tidak cukup stabil, dapat mengalami enzimolisis sendiri, dan sulit untuk menyimpannya secara stabil pada suhu 37°C dalam waktu lama tanpa zat pelindung.
4. Mudah mengendap
Saat menyiapkan bubuk proteinase K beku kering, untuk memastikan kandungan padat proteinase K dalam bubuk beku kering tinggi, perlu ditambahkan zat pelindung beku kering dengan konsentrasi tinggi. Namun, ketika konsentrasi proteinase K mencapai 20 mg/mL atau lebih, mudah terjadi agregasi membentuk endapan, yang menimbulkan kesulitan besar dalam proses pengeringan beku proteinase K dengan kandungan padat tinggi.
5. Investasi besar
Proteinase K memiliki aktivitas protease yang kuat dan dapat menghidrolisis protease lain di laboratorium. Oleh karena itu, proteinase K membutuhkan area produksi, peralatan, dan personel khusus untuk penelitian dan pengembangan serta produksi.
Larutan proteinase K dari XD BIOCHEM
XD BIOCHEM memiliki platform ekspresi dan pemurnian protein yang matang, serta memiliki pengalaman yang kaya dalam ekspresi dan pemurnian protein rekombinan dan optimasi proses produksi. Melalui pembentukan tim penelitian dan pengembangan yang cepat, proses produksi proteinase K skala besar telah berhasil diatasi. Output bulanan bubuk beku kering lebih dari 30 KG. Produk ini memiliki kinerja yang stabil, aktivitas spesifik enzim yang tinggi, dan tidak mengandung residu sitokrom dan asam nukleat inang. Selamat datang untuk menghubungi XD BIOCHEM untuk mendapatkan paket uji coba (E-mail:sales@xdbiochem.comTelp: +86 513 81163739).
Solusi teknis XD BIOCHEM meliputi:
Dengan menggunakan integrasi plasmid multi-salinan, strain ekspresi tinggi dengan tingkat ekspresi 8 g/L dipilih, yang mengatasi masalah tingkat ekspresi proteinase K yang rendah.
Melalui pembentukan proses pemurnian multi-tahap, sitokrom inang dan residu asam nukleat proteinase K berhasil dihilangkan hingga di bawah nilai standar.
Melalui penyaringan berkecepatan tinggi terhadap formulasi buffer pelindung, buffer yang dapat menyimpan proteinase K secara stabil pada suhu 37°C berhasil dipilih.
Penyaringan buffer mengatasi masalah proteinase K yang mudah menggumpal dan mengendap pada konsentrasi tinggi, dan meletakkan dasar untuk pengeringan beku proteinase K dengan kandungan padatan tinggi.
Sampel proteinase K XD BIOCHEM
Uji stabilitas proteinase K XD BIOCHEM: tidak akan ada perubahan aktivitas yang signifikan setelah 80 hari pada suhu ruangan.
Uji stabilitas proteinase K XD BIOCHEM: tidak akan ada perubahan aktivitas yang signifikan setelah 80 hari pada suhu ruangan.
Perbandingan efek ekstraksi asam nukleat dari proteinase K XD BIOCHEM dan produk kompetitif. Dalam proses ekstraksi asam nukleat, XD BIOCHEM dan proteinase K kompetitif digunakan secara terpisah. Efisiensi ekstraksi proteinase K XD BIOCHEM lebih tinggi dan nilai Ct gen target lebih rendah.
Waktu posting: 31 Desember 2021