Proteinase K

Der unbesungene Held des COVID-19-Nukleinsäuretests.

Proteinase K ist ein starkes proteolytisches Enzym, das aus Candida albicans isoliert wird und natürliches Keratin verdauen kann, daher der Name Proteinase K. Es gehört zur S8-Familie der Serin-Protease-SB-Superfamilie. Die Hauptspaltstelle von Proteinase K ist die carboxyterminale Peptidbindung von aliphatischen und aromatischen Aminosäuren, die eine hohe spezifische Aktivität aufweist und ein Schlüsselreagenz für die DNA-Extraktion ist. Das Enzym ist in einem weiten pH-Bereich (4–12,5) und bei hoher Temperatur (50–70°C) aktiv und wird weithin für die Isolierung und Extraktion von Plasmid- oder genomischer DNA und RNA verwendet.

Technische Eigenschaften

Summenformel C29H27N2O12P

Molekulargewicht 626,504641

Lagerbedingungen 2-8℃

Löslichkeit H2O: 10 mg/mL, leicht löslich in Wasser

Morphologie 28,9 Kilodalton

Protein-Molekulargewicht > 30 U/mg, optimaler pH-Bereich ist 7,5-8,0

Enzymaktivität >30U/mg, optimaler pH-Bereich ist 7,5-8,0, aktiv innerhalb von 0-70℃, optimale Reaktionstemperatur ist 65℃

Proteinase K hat Superproteinhydrolase-Aktivität, und die Aktivität wird nicht durch SDS (Natriumdodecylsulfat), Harnstoff, EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure), Guanidinhydrochlorid, Guanidinisothiocyanat usw. gehemmt. Darüber hinaus kann die Aktivität von Proteinase K verstärkt werden durch a bestimmten Waschmittelgehalt. Diese Eigenschaften machen die Anwendung von Proteinase K in verschiedenen Bereichen des menschlichen Lebens involviert. Beispielsweise wird Proteinase K in der Biologie und medizinischen Industrie bei der DNA- und RNA-Extraktion, der Verarbeitung von Prähybridisierungsproben in der In-situ-Hybridisierungstechnologie und derzeit am häufigsten bei Nukleinsäuretests von Infektionskrankheiten wie COVID-19 verwendet . Die Anwendung von Proteinase K ist nicht nur auf die medizinische Diagnose und Biologie beschränkt, sondern kann auch eine Alternative zu anderen Proteasen mit einem engeren Wirkungsbereich sein, unter der Prämisse der industriellen Produktion in großem Maßstab, die in der Lederindustrie und der Lebensmittelverarbeitung verwendet werden kann (Fleischzartmachen), Wasserdesinfektion, Futtermittelherstellung, Papierherstellung, Brauen (Weinklärung), Aminosäurenaufbereitung (Federabbau) etc.

Proteinase K nimmt einen wichtigen Platz im COVID-19-Nukleinsäuretest ein, der jetzt umfassend in unser tägliches Leben eindringt.

Proteinase K ist eine Hauptkomponente der Virusprobenlösung, die das Virus spaltet, um Nukleinsäuren freizusetzen und RNase (nukleolytisches Enzym) zu eliminieren, um den RNA-Abbau des Virus zu verhindern. Proteinase K kann das Virus auch inaktivieren, so dass das Virusprotein denaturiert und sogar inaktiviert wird, nicht mehr infektiös, um die Sicherheit des Transports und des Nachweiszeitraums zu verbessern. Im Prozess der Nukleinsäureextraktion kann Proteinase K das an Nukleinsäure gebundene Protein abbauen und die Trennung von Nukleinsäure fördern, was eine Schlüsselrolle für den Erfolg von Nukleinsäure spielt

Mit dem Ausbruch der COVID-19-Epidemie ist die Nachfrage nach Nukleinsäuretests stark gestiegen. Bis Ende Juni 2020 wurden in China fast 90 Millionen COVID-19-Tests durchgeführt. Weltweit ist die Zahl sogar noch beeindruckender. Die Arbeitskonzentration von Proteinase K in Nukleinsäureextraktionsexperimenten beträgt etwa 50–200 μg/ml. Im Allgemeinen sind etwa 100 μg Proteinase K erforderlich, um Nukleinsäure aus einer Probe zu extrahieren, während Proteinase K in der Praxis häufig in höheren Mengen verwendet wird, um die Effizienz der Nukleinsäureextraktion zu erhöhen. Die COVID-19-Nukleinsäuretests führen zu einer großen Nachfrage nach Proteinase K. Das ursprüngliche Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage nach Proteinase K wurde schnell gebrochen, und Proteinase K wurde über Nacht zu einem wichtigen Material zur Epidemieprävention. In der Vergangenheit war Proteinase K weit weniger bekannt als die Rolle, die es spielte, und diese anhaltende Epidemie hat den Menschen klar gemacht, dass Proteinase K so wichtig ist, dass es der unbesungene Held in diesem Kampf zwischen Menschen und Viren ist!