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浅谈胰岛素生产用酶选择指南

作者:翌圣生物科技(上海)股份有限公司 2024-04-12T00:00 (访问量:34593)

普通胰岛素是从猪牛等动物胰腺中提取,提取后经一系列生产工艺纯化后,才应用于糖尿病患者的治疗,虽能降血糖,但其副作用极大。与动物胰岛素相比,人胰岛素的副作用小、疗效更确切。但糖尿病患者需借助于价格昂贵的进口人胰岛素进行治疗。因此国内对重组人胰岛素及其类似物的生产,刻不容缓。

 

重组人胰岛素及其类似物的生产过程中,无动物源性原料的使用是防止人畜共患病、提高安全性的重要手段。2020年版《中国药典》首次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。

 

小翌为大家准备好了性价比极高的几款无动物源性蛋白酶,为胰岛素生产等生物制药领域提供助力:

 

01

重组胰蛋白酶

 

胰蛋白酶是一种丝氨酸蛋白酶,可特异切割赖氨酸及精氨酸C末端形成的肽键。重组胰蛋白酶多用大肠杆菌或酵母系统重组表达并经过多步层析纯化获得,无糜蛋白酶等杂酶污染。重组胰蛋白酶与天然提取的胰蛋白酶相比具有相同的特性,其氨基酸序列与猪源胰蛋白酶序列同源。因其无动物源污染性和纯度高,在医药开发、生化研究、蛋白组学等领域中有着广泛的应用。

 

翌圣目前可提供2款重组胰蛋白酶,分别为药典级(Cat#40512ES)、质谱级(Cat#20416ES)

 

 

药典级:大肠杆菌表达的重组胰蛋白酶,氨基酸序列与猪胰腺来源的胰蛋白酶完全一致,生产过程不使用任何动物源原料,无外源性的病毒污染,可替代猪胰腺来源胰蛋白酶应用于各种生物技术过程中,如:细胞培养、细胞发酵、蛋白质的酶解或各种组织的细胞分离等。本产品纯度高、不含杂酶、宿主蛋白和 DNA 残留量符合药典标准,避免了杂质对细胞生长的影响,最适pH为7.0-9.0,最稳定pH为2±0.5。

 

质谱级:毕赤酵母表达的重组猪胰蛋白酶,在GMP法规下生产,不含任何动物源成分,无动物源性的病毒污染,天然缺乏糜蛋白酶活性,并已过滤除菌。胰蛋白酶活性以国际通用活性(USP)为准,优于进口同类产品,其中β-Trypsin的HPLC含量可达80%以上,储存稳定性高,蛋白质组学酶解漏切率比进口产品低50%。可替代胰蛋白酶使用,且有很多优势,如无杂酶活性,高稳定性,高活性;胰蛋白酶容易自切产生自身自切片段影响质谱分析结果,而重组胰蛋白酶(质谱级)通过甲基化修饰和突变保证其不自切,尤其适用于蛋白组学领域,如蛋白质质谱、测序、肽图谱分析。

02重组赖氨酰内切酶(质谱级) 

赖氨酰内切酶(Lys-C)是来源于无色杆菌的一种丝氨酸蛋白酶,识别位点为蛋白质中的赖氨酸,可高度特异性的水解赖氨酸羧基侧的酰胺、酯和肽键,酶切速率及特异性均高于胰蛋白酶。可单独使用或与胰蛋白酶联合使用,确保酶切效率,降低漏切率。使用胰蛋白酶或赖氨酰内切酶酶切获得去B链30位氨基酸残基的胰岛素前体(DesB30胰岛素),是重组胰岛素的生产过程极其重要的一环。

 

翌圣重组赖氨酰内切酶(质谱级)是由大肠杆菌表达,不含有其他杂蛋白酶(如Lys-N、Arg-C等丝氨酸类蛋白酶),具有与天然赖氨酰内切酶相同的特异性和活力。具有活性高、稳定性好、纯度高,无动物源性的特点。最适的反应pH为9.0-9.5,最适反应温度为30-37℃,在4 M尿素或者0.1% SDS存在的情况下仍可保持较高的酶活性。可应用于蛋白质分析,如蛋白质质谱、测序、肽图谱分析及赖氨酸相关衍生物合成。

03重组羧肽酶B 

羧肽酶B又称肽酰-L-赖氨酸(L-赖氨酸)水解酶、精蛋白酶,专一水解蛋白质C-末端碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸、组氨酸)的氨基端;分子量为33.8 kD,等电点为6.0,最适pH为7.5-9.0。羧肽酶B的活性受精氨酸、赖氨酸的竞争性抑制,金属离子螯合剂如EDTA等抑制酶活。

 

翌圣重组羧肽酶B采用大肠杆菌表达,在GMP法规下生产,不含任何动物源成分,无动物源性的病毒污染,氨基酸序列与大鼠胰腺羧肽酶B完全一致,具有与动物源性羧肽酶B相同的酶学性质,可替代动物源性羧肽酶 B用于各种生物技术过程中, 如重组胰岛素及其类似物的生产、蛋白质C-末端氨基酸的测定、蛋白质C-末端组氨酸标签的去除、其他重组多肽类物质的生产、某些特殊化合物的酶促合成。

04重组双碱性内切酶 

双碱性内切酶又称为Kex2蛋白酶、YSCF蛋白酶,在酵母体内Kex2蛋白酶负责加工killer toxin和α-factor的前体,是一种钙离子依赖型的丝氨酸蛋白酶,能特异性识别和切割Arg-Arg、Lys-Arg等双碱性氨基酸羧基端肽键。与胰蛋白酶(识别一个氨基酸残基,对于目的蛋白序列的限制性较强,且可能产生错切等问题)不同,Kex2不能识别和切割单一碱性氨基酸即精氨酸或赖氨酸的羧基端肽键,所以Kex2这类识别数个氨基酸残基、特异性较高的酶的生产制备对酶切的正确性尤为重要。并且Kex2蛋白酶活性不受常规的丝氨酸蛋白酶抑制剂如抑肽酶、PMSF、TPCK所抑制。

 

翌圣重组Kex2蛋白酶是由毕赤酵母表达,在GMP法规下生产,不含任何动物源成分,无动物源性的病毒污染,与天然的酿酒酵母Kex2酶具有相同的酶特异性。最适作用pH为pH9.0,稳定储存的pH为5.0-6.0。生物制药领域常用Kex2蛋白酶联合羧肽酶B用于重组胰岛素及其类似物、GLP-1、重组多肽的生产制备,还可用于蛋白质的酶解和肽图分析、测序及融合标签的切割等。

 

选购指南

 

货号

40512ES

20416ES

20420ES

20417ES

20418ES

产品名称

重组胰蛋白酶

(粉末)

 

重组胰蛋白酶

(质谱级)

 

重组赖氨酰内切酶(质谱级)

重组羧肽酶B

重组双碱性内切酶

来源

大肠杆菌

毕赤酵母

大肠杆菌

大肠杆菌

毕赤酵母

性状

白色或类白色结晶性粉末

无色至淡黄色,澄清液体

无色至淡黄色,澄清液体

白色、类白色、类黄色粉末

白色、类白色粉末

纯度

β-trypsin≥70%

α-trypsin≤20%

β-trypsin>80%

α-trypsin<20% SUMO标签蛋白

 

单一主条带

单一主条带

单一主条带

比活性

≥3800 USP units/mg 蛋白

>6800 USP Unit/mg 蛋白

 

≥3.0 AU/mg

≥170 USP units/mg 蛋白

≥10.0 units/mg 蛋白

切割位点

特异切割赖氨酸或者精氨酸残基中的羧基端肽键

特异切割赖氨酸或者精氨酸残基中的羧基端肽键

特异性切割赖氨酸羧基侧的酰胺、酯和肽键

专一水解蛋白质C-末端碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸)的氨基端

特异性识别和切割Arg-Arg、Lys-Arg等双碱性氨基酸羧基端肽键

应用

可替代猪胰腺来源胰蛋白酶应用于各种生物技术过程中,如:细胞培养、细胞发酵、蛋白质的酶解或各种组织的细胞分离等。

重组蛋白方面:

1. 重组胰岛素生产;

 

可替代重组胰蛋白酶使用,且纯度更高、活性更好。其不自切的特性,尤其适用于蛋白质分析,如蛋白质质谱、测序、肽图谱分析。

1.重组胰岛素及其类似物的生产。

2.蛋白质分析,如蛋白质质谱、测序、肽图谱分析。

3.赖氨酸相关衍生物合成。

1. 重组胰岛素及其类似物的生产。

2. 蛋白质C-末端氨基酸的测定。

3. 蛋白质C-末端组氨酸标签的去除。

4. 其他重组多肽类物质的生产。

5. 某些特殊化合物的酶促合成

 

1. 重组胰岛素及其类似物的前体加工

2. 多肽药物生产中的的工艺酶切

3. 生物研究:蛋白质的酶解和肽图分析、测序等。

4. 可用于融合标签的切割

 

 

 

产品优势

 

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质量高:纯度高,比活高,宿主蛋白残留小于生物制品限度要求;

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无动物源性:重组生产,生产过程不使用任何动物源原料,无外源性病毒污染;

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GMP生产:可提供GMP级别产品;

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供应稳定:批量生产,可保证稳定连续的批次生产;产品批次间无差异,质量稳定;

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多形式供货:可供应液体和冻干粉2种形式,液体装方便使用,冻干粉方便运输和储存。

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产品信息

 

 

产品名称

货号

规格

PerfCell™ Recombinant Trypsin(powder)

重组胰蛋白酶(粉末)

40512ES10/60/80

10mg/100 mg

/1 g

Recombinant Trypsin(MS-SAFE)

重组胰蛋白酶(质谱级)

20416ES60

100 µg

Carboxypeptidase B, Recombinant, Expressed in E.coli 大肠杆菌表达重组羧肽酶B

20417ES03/10

1 mg/10 mg

Paired-basic endopeptidase, Recombinant, Expressed in Yeast 酵母表达重组双碱性内切酶

20418ES60

100 µg

Recombinant Lys-C(MS-SAFE)

重组赖氨酰内切酶(质谱级)

20420ES20/60

20 µg/5×20 µg

 

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