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想快速区分不同胰蛋白酶?这三点是关键!

胰蛋白酶大致可以分为两种,一种是传统使用的动物源性的胰蛋白酶,普遍发现于脊椎动物消化系统,直接提取自牛或猪的胰腺组织;另一种则是非动物源性胰蛋白酶,即利用基因重组技术生产的重组胰蛋白酶。
01
应用区别

 

 
 

胰蛋白酶

理化性质

胰蛋白酶是从牛、猪、羊的胰脏提取,通过多重结晶方式纯化,并进一步采取层析及超滤技术制备而得。该酶易溶于水,不溶于三氯甲烷、乙醇、乙醚等有机溶剂。在pH1.8时,酶短时间煮沸几乎不失活,在碱溶液中加热则会变性沉淀。Ca2+对酶有保护和激活作用,胰蛋白酶的等电点为pH10.1。胰蛋白酶作为肽链内切酶,对精氨酸和赖氨酸肽链具有选择性水解作用。早期的胰蛋白酶在生物制药领域的主要应用是胰岛素的生产,很快也在其他细胞培养领域应用起来。动物胰酶普遍用于血清培养,不同细胞加入的酶浓度不一样

 

应用范围

  • 胰岛素、灭活疫苗生产

  • 组织细胞分离及培养

  • 临床外科使用

  • 食品行业加工助剂

重组胰蛋白酶

理化性质

重组胰蛋白酶是一种使用基因工程技术生产的酶,具有稳定性好、纯度高、无动物来源的优点。市场主流的重组胰蛋白酶是利用DNA重组技术在大肠杆菌或酵母中表达的重组猪胰蛋白酶,其氨基酸序列与猪胰蛋白酶完全一致,具有与天然胰蛋白酶相同的活性和特异性。其由223个氨基酸构成,含有6对二硫键。该酶包含两种胰蛋白酶活性形式:α-胰蛋白酶和β-胰蛋白酶。其活性受丝氨酸蛋白酶抑制剂如PMSF和TLCK等、金属离子螯合剂如EDTA等的抑制。重组胰酶用于无血清培养,同胰蛋白酶一样,不同细胞加入的酶浓度不一样。

 

应用范围

  • 疫苗和重组胰岛素生产

  • 细胞分析的组织样本制备

  • 免疫细胞治疗

  • 生物药物生产

  • 蛋白质序列、结构及组学研究

 
 
 

 

02
质量要求区别

 

分类

胰蛋白酶

重组胰蛋白酶

重组胰蛋白酶(质谱级)

来源

取自牛、猪、羊的胰脏

大肠杆菌或酵母重组表达

毕赤酵母重组表达

安全性

潜在病原污染

无外源性病毒污染

无外源性病毒污染

纯度

1:250胰蛋白酶溶液中90%以上为杂质

高纯度(β-trypsin≥70%,

α-trypsin≤20%

高纯度(β-trypsin>80%,

α-trypsin<20%

糜蛋白酶限量

2500单位胰蛋白酶中不得多于50单位的糜蛋白酶。

无糜蛋白酶等杂酶污染

无糜蛋白酶等杂酶污染

比活

/

≥3800 USP units/mg 蛋白

>6800 USP units/mg蛋白

消化效果

不稳定

消化能力强,酶用量少

消化能力强,酶用量少

自切率

容易自切产生自身自切片段影响质谱分析结果

容易自切产生自身自切片段影响质谱分析结果

经过特殊处理保证其不自切

 

同时,药典级别的重组胰蛋白酶要求微生物的菌落总数不超过100cfu/mL,宿主蛋白质残留量不超过0.01%,外源性DNA残留量不超过10ng/mg。由上表可以看出,相比传统动物源提取的胰蛋白酶,重组胰蛋白酶在活性、纯度以及无动物源性等方面优势更为明显,更符合生物制药行业发展趋势。在国家政策层面上,2019年9月国家药监局发布的《疫苗上市后生产工艺变更研究技术指导原则》 (征求意见稿) 指出,在疫苗生产过程中,鼓励企业进行无动物源原辅料的变更,应尽可能避免使用人源或动物源性原材料。2020年版《中国药典》增加了重组胰蛋白酶标准,推动我国非动物源性生物药物的研发,因此重组胰蛋白酶已逐渐成为更高标准、更高要求的生物制药首选。翌圣生物在重组胰蛋白酶领域不断创新,不仅推出满足2020版中国药典要求的重组胰蛋白酶,最新推出的重组胰蛋白酶(质谱级)活性更高,优于进口同类产品,其中β-Trypsin的HPLC含量可达80%以上(高于2020版中国药典标准≥70%),储存稳定性高,蛋白质组学酶解漏切率比进口产品低50%。

 

03
细胞分离及基因表达水平区别

Maarof Manira[1]等人研究了不同胰酶对皮肤细胞培养的影响。在这项研究中,全层人皮肤经过胶原酶消化后释放成纤维细胞,分别使用胰蛋白酶EDTA溶液(TE)和重组胰蛋白酶溶液(TS)处理细胞,发现在细胞的培养扩增过程中,用TE或TS处理的人角质形成细胞和成纤维细胞的总细胞产量相当(见图1);通过定量RT- PCR和免疫细胞化学方法(ICC)分析TE和TS对I型胶原(Col-I)、III型胶原(Col-III)、细胞角蛋白10(CK10)和细胞角蛋白14(CK14)的基因和蛋白表达水平影响,发现与TE相比,TS除Col-III外的皮肤特异性基因表达更高,蛋白表达水平相似(见图2,4)。研究数据反馈,重组胰蛋白酶(TS)表现出更温和的消化效果,能够保持高细胞活力和细胞产量。

 

 

04
产品列表

产品名称

货号

规格

PerfCell™ Trypsin-EDTA (0.25%), Phenol red 胰酶-EDTA溶液(0.25%),无酚红

40123ES60

100 mL

PerfCell™ Trypsin-no EDTA (0.25%), no phenol red 胰酶-无EDTA溶液(0.25%),无酚红

40124ES60

100 mL

PerfCell™ Trypsin (0.25%), phenol red 胰酶溶液(0.25%),含酚红

40126ES60

100 mL

PerfCell™ Trypsin-EDTA (0.25%), Phenol red 胰酶-EDTA溶液(0.25%),含酚红

40127ES60

100 mL

Trypsin 1:250(powder) 胰蛋白酶1:250(粉末)

40101ES25

25 g

PerfCell™ Recombinant Trypsin(powder)重组胰蛋白酶(粉末)

40512ES10/60

10 mg/100 mg

Recombinant Trypsin(MS-SAFE)重组胰蛋白酶(质谱级)

20416ES60

100 µg

PerfCell Tryzyme™Express 酶 (1X),含酚红

40134ES60

100 mL

PerfCell Tryzyme™Express 酶 (1X),无酚红

40135ES60

100 mL

 

参考文献:

[1]Manira M, Khairul Anuar K, Seet WT, Ahmad Irfan AW, Ng MH, Chua KH, Mohd Heikal MY, Aminuddin BS, Ruszymah BH. Comparison of the effects between animal-derived trypsin and recombinant trypsin on human skin cells proliferation, gene and protein expression. Cell Tissue Bank. 2014 Mar;15(1):41-9.

400-6111-883