新一代的胰蛋白酶:更特异、更稳定

【字体: 时间:2018年11月19日 来源:生物通

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  对于细胞培养实验室而言,胰蛋白酶(trypsin)是一种必备的工具。尽管风靡实验室五十年,但胰蛋白酶并非完美。于是,默克集团的一些科学家对胰蛋白酶进行了改造,推出了一系列新品。

对于细胞培养实验室而言,胰蛋白酶(trypsin)是一种必备的工具。尽管风靡实验室五十年,但胰蛋白酶并非完美。于是,默克集团的一些科学家对胰蛋白酶进行了改造,推出了一系列新品。

在许多脊椎动物中,胰蛋白酶作为消化酶而起作用。早在1876年,德国生理学家Wilhelm Kühne就发现了胰蛋白酶。它的前体胰蛋白酶原在胰脏中合成后,通过胰管被输送到十二指肠,并切割成活性形式。这种活性酶的隔离是为了防止体内的蛋白质被胡乱切割,导致胰腺炎等炎症。

胰蛋白酶的这种消化作用也使其成为一种强大的工具,能够在科学家手中实现精确的蛋白水解。胰蛋白酶在细胞培养中的应用于50多年前首次报道。胰蛋白酶的短暂孵育能够切割蛋白质,将贴壁细胞从各种培养表面上分离,并产生单细胞悬液,用于细胞计数、传代或下游实验。

除了细胞培养,胰蛋白酶在生命科学研究中还有其他用途。比如,在蛋白质组学实验中,它可以将蛋白质消化成肽段,用于质谱分析。胰蛋白酶的特异性在这里起了关键作用,因为它只分解精氨酸或赖氨酸残基上的羰基。

当然,胰蛋白酶出色的消化能力有时也会带来一些问题。这种酶可能连自己都不放过!MilliporeSigma的首席科学家Tracy Adair-Kirk说:“如果没有努力稳定它,胰蛋白酶最终会消化自己。”对于蛋白质组研究而言,这种自溶可能污染和混淆实验结果。

于是,MilliporeSigma的科学家开发出一种名为SOLu-trypsin的重组胰蛋白酶配方,供蛋白质组学研究使用。这种配方条件的改变意味着SOLu-trypsin不能自我切割,因而不会在质谱分析中带来污染峰。这对蛋白质组研究而言无疑是个好消息。

同样,在细胞培养应用中,胰蛋白酶也并非完美。传统的胰蛋白酶溶液在较高温度下会自身消化导致酶活性降低,最终影响细胞分离的效果,因此传统胰蛋白酶溶液必须冻存在-20°C,使用前须解冻。

为此,科学家们开始寻找一种在冰箱外也能够保持稳定的配方。幸运的是,他们真的找到了。新配方不仅在4℃和室温下保持稳定,即使在37℃,它也能保持90%以上的酶活。这种称为StableCell™的胰蛋白酶溶液以三种浓度提供,以适应不同的细胞粘性。

StableCell™胰蛋白酶溶液已被证实可用于多种细胞类型,比如SKOV-3、DU145、HEK293、HL-1、16HBE41o-和MDCK细胞系等,并与标准的胰蛋白酶表现出同样出色的性能。(生物通 薄荷)

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