胰蛋白酶及重組胰蛋白酶的區(qū)別及應(yīng)用

酶，生命科學(xué)中的關(guān)鍵物質(zhì)，對(duì)于生命過程和生物技術(shù)應(yīng)用都具有重要意義�；�因編輯、干細(xì)胞技術(shù)、靶向藥物……生命科學(xué)中的諸多關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品制造，都離不開酶。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，酶在許多領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要作用。通過深入研究和利用酶，我們可以更好地理解生命過程和生物技術(shù)應(yīng)用，并為未來的發(fā)展提供更多可能性。
 

在釀酒過程中，人們無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了酶的作用。通過長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵，糧食中的糖類被轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳。這個(gè)過程是由酵母菌中的酶催化完成的，其中最重要的酶是乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶。在釀酒過程中，這些酶的作用是促進(jìn)糖類轉(zhuǎn)化為酒精，從而產(chǎn)生了人們所喜愛的酒味。
 

酶在生命科學(xué)和現(xiàn)代工業(yè)中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。作為生物大分子催化劑，酶是由細(xì)胞產(chǎn)生的，具有高催化效率、高度專一性、作用條件溫和、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)。這些特性使得酶在工業(yè)制造中成為綠色生物制造的核心“芯片”，能夠減少原料和能源的消耗，符合綠色制造和可持續(xù)發(fā)展的要求。

在工業(yè)制造中，酶的應(yīng)用非常廣泛。例如，藥廠可以利用特定的合成酶來合成抗生素，這是酶在制藥工業(yè)中的重要應(yīng)用。纖維素被纖維素酶分解后進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料，這是酶在生物能源領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，酶還可以用于食品加工、紡織、洗滌、造紙等領(lǐng)域。
 

在科學(xué)研究方面，酶也扮演著重要的角色�；�因操作的“分子剪刀”、“縫合器”和“精準(zhǔn)編輯器”本質(zhì)都是酶，這些酶在基因編輯和合成生物學(xué)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。此外，酶還可以用于檢測(cè)生物分子和細(xì)胞活性，以及研究生物分子的結(jié)構(gòu)和功能。
 

胰蛋白酶和重組胰蛋白酶的區(qū)別

胰蛋白酶大致可以分為兩種，一種是傳統(tǒng)使用的動(dòng)物源性的胰蛋白酶，主要提取自�；蜇i的胰腺組織，其缺點(diǎn)是可能會(huì)帶來病毒污染的風(fēng)險(xiǎn)；另一種則是非動(dòng)物源性胰酶，即利用基因重組技術(shù)生產(chǎn)的重組胰蛋白酶。
 

胰蛋白酶

早期的胰蛋白酶在生物制藥的主要應(yīng)用是胰島素的生產(chǎn)，不過很快也在其他領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。動(dòng)物源的胰蛋白酶具有極大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，其自身可能攜帶大量可感染人的病毒，例如：瘋牛病的牛帶有的BSE病毒，豬的口蹄疫病毒，可在人和動(dòng)物之間傳播的禽類的流感病毒等。

重組胰蛋白酶

重組胰蛋白酶是一種使用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的酶。它是胰蛋白酶的一種形式，是在實(shí)驗(yàn)室中合成的，而不是從動(dòng)物來源（例如豬或牛的胰腺）中提取的。
 

重組胰蛋白酶具有許多潛在用途，包括用于生產(chǎn)藥品、用作研究工具以及生物技術(shù)應(yīng)用，例如蛋白類藥物的生產(chǎn)、細(xì)胞的分離、疫苗生產(chǎn)以及用于細(xì)胞分析的組織樣本的制備， 同時(shí)解決了傳統(tǒng)使用的豬或牛胰蛋白酶可能帶來病毒污染的風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)2020版藥典第一次收錄了無(wú)動(dòng)物源性重組胰蛋白酶的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。總體而言，重組胰蛋白酶在生物藥及科研領(lǐng)域是不可缺少的工具酶。
 

重組胰蛋白酶的應(yīng)用

在醫(yī)藥開發(fā)、生化研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

在生化研究方面，重組胰蛋白酶可分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、氨基酸序列；

在醫(yī)藥領(lǐng)域，由于重組胰蛋白酶會(huì)選擇性水解賴氨酸、精氨酸肽鏈，因此可用于治療各種炎癥、潰瘍、癬疥、水腫、血腫等疾病，并能夠促進(jìn)抗生素等藥物向病灶滲透。重組胰蛋白酶制劑主要是注射用胰蛋白酶，可用于外科炎癥、肺氣腫、支氣管炎、創(chuàng)傷性損傷、毒蛇咬傷等治療領(lǐng)域。
 

在疫苗生產(chǎn)中的應(yīng)用

疫苗是目前預(yù)防疾病發(fā)生和傳播最為有效的方式，主流生產(chǎn)疫苗的主要方法有：雞胚培養(yǎng)系統(tǒng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)。
 

目前使用最為廣泛的是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，動(dòng)物細(xì)胞在適宜環(huán)境下能夠迅速增殖，并且由于其與人體組織細(xì)胞極為相似，故而其生產(chǎn)的疫苗具有很高的免疫原性。傳統(tǒng)的雞胚培養(yǎng)疫苗系統(tǒng)則存在許多不足之處，比如培養(yǎng)的病毒容易發(fā)生變異;與人群流行病毒株存在差異導(dǎo)致疫苗效果不佳或無(wú)預(yù)防效果;病毒大范圍傳播時(shí)健康雞胚供應(yīng)受限致使短時(shí)間內(nèi)無(wú)法滿足對(duì)疫苗的需求。
 

1、用于疫苗生產(chǎn)中細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的細(xì)胞解離

貼壁依賴型動(dòng)物細(xì)胞在培養(yǎng)時(shí)都是貼附于固相表面進(jìn)行生長(zhǎng)，一般貼附于培養(yǎng)器皿表面或微載體，我們稱之為貼壁培養(yǎng)。在細(xì)胞培養(yǎng)的過程中，需要使用細(xì)胞消化液對(duì)貼壁細(xì)胞進(jìn)行處理，使之成為單個(gè)細(xì)胞并且不對(duì)其造成損傷，其中酶類細(xì)胞消化液主要成分為蛋白水解酶和緩沖保護(hù)溶液。
 

當(dāng)前市場(chǎng)上所售以重組胰蛋白酶消化液為主，重組胰蛋白酶能夠水解細(xì)胞間的沾粘蛋白，釋放出單個(gè)獨(dú)立細(xì)胞，并且很好的保持細(xì)胞的完整性和細(xì)胞活性。
 

2、用于疫苗生產(chǎn)中裂解病毒

以細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)培養(yǎng)的流感病毒血凝素HA為例：流感病毒血凝素HA被宿主蛋白酶裂解為成熟的HA1和HA2后才能夠介導(dǎo)病毒囊膜與靶細(xì)胞融合，開始病毒生命周期，因此HA的裂解成為病毒感染細(xì)胞的首要因素，因此可以采用外加重組胰蛋白酶的方式進(jìn)行裂解，以進(jìn)行病毒疫苗的生產(chǎn)，其可有效的提高病毒產(chǎn)量，從而進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)并簡(jiǎn)化相關(guān)生產(chǎn)工藝。

3、用于消除疫苗生產(chǎn)過程中可能造成的生物危害

當(dāng)前基因工程疫苗是國(guó)際社會(huì)生物安全管理的一個(gè)集中點(diǎn)，在基因工程疫苗的研制過程中，經(jīng)過基因重組而攜帶外源基因的生物體一旦逃逸到環(huán)境中，經(jīng)過基因整合后，可能會(huì)引起生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，打破其在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中所形成的生態(tài)平衡，威脅自然界中的生物，有些病毒具有導(dǎo)致靶組織損傷的基因，可能使原本無(wú)害的微生物變得極其危險(xiǎn)。
 

逐典重組胰蛋白酶是一款滿足藥典要求的GMP級(jí)非動(dòng)物源胰蛋白酶

Trypelectase 重組胰蛋白酶是逐典生物專門為疫苗、病毒載體生產(chǎn)設(shè)計(jì)，具有高效、非動(dòng)物源和高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)。該胰蛋白酶氨基酸序列與豬胰腺來源的胰蛋白酶一致，由大腸桿菌(E.col) 重組表達(dá)生產(chǎn)。在GMP級(jí)別環(huán)境中生產(chǎn)的重組胰蛋白酶能高效消化貼壁細(xì)胞且不造成傷害，產(chǎn)品質(zhì)量滿足藥典要求。

逐典重組胰蛋白酶特點(diǎn)

1.GMP級(jí)生產(chǎn)環(huán)境、符合藥典標(biāo)準(zhǔn)

2.重組生產(chǎn)、不含雜酶

3.批量生產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定

4.高純度、高比活

5.非動(dòng)物源原料

逐典重組胰蛋白酶應(yīng)用場(chǎng)景

組織塊的消化解離和原代細(xì)胞的獲取、貼壁細(xì)胞的傳代消化和收獲、微載體方法培養(yǎng)的細(xì)胞消化和收獲。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

CT26.WT 和 HEK293FT 細(xì)胞消化實(shí)驗(yàn)

CT26WT和HEK293FT在經(jīng)Trypelectase重組胰酶消化3min后解離效果較好，細(xì)胞活率顯示對(duì)細(xì)胞傷害較小，不會(huì)影響細(xì)胞傳代。

Trypelectase重組豬胰酶對(duì)細(xì)胞消化過程及傳代24h細(xì)胞貼壁圖