全能核酸酶多樣化應用場景介紹

全能核酸酶，又稱非限制性核酸內切酶，是一種來源于Serratia Marcescen的非特異性核酸內切酶，可以降解各種形式的（雙鏈，單鏈，線狀，環(huán)狀，天然或變性）DNA和RNA，產生3-5個堿基長度的5'-單磷酸寡核苷酸。無論是實驗研究，還是工業(yè)生產，全能核酸酶都是目前唯一能夠同時有效去除DNA和ＲNA的酶。
 

一，廣闊的應用前景

1,降低細胞/細菌裂解時核酸釋放產生的黏度，并且適用于任何裂解方式。

2,在大規(guī)模的層析純化時，避免由于大量的核酸吸附在層析介質上降低蛋白質的有效載量從而降低純化得率。

3,在 ELISA、二維電泳和免疫印跡分析中，提高分辨率和回收率，這對于準確、高效地分析生物樣品至關重要。

4,消除重組蛋白、疫苗等生物制品的外源性核酸殘留，這是確保產品安全、有效的關鍵步驟。

二，全能核酸酶的應用

1,E.coli表達的重組蛋白純化

對于某些大腸桿菌表達的蛋白，很容易形成包涵體，在純化的過程中常常與宿主DNA纏繞在一起，破碎的菌體往往非常粘稠，大大降低了蛋白的純化效率。通過瓊脂糖凝膠電泳可以發(fā)現(xiàn)，宿主DNA確實會與蛋白結合，并在一定程度上限制了全能核酸酶的消化。通過延長全能核酸酶的處理時間或增加用量，可以有效去除結合的宿主DNA。

 

圖1. 1-5：經過全能核酸酶不同時長處理的樣品，處理時間越長，效果越好

2,Western-blot實驗中的應用

W-B實驗常常用于研究蛋白質間的相互作用，當我們在研究細胞中蛋白互作網絡時，提取的蛋白樣本中往往含有大量核酸，使得研究者難以分辨這種互作關系是蛋白-蛋白之間形成的，還是由DNA的橋接間接導致的。同時，核酸的存在也會導致實驗結果條帶不清晰、背景較雜。
 

用全能核酸酶預處理樣品，一方面可以避免這種DNA的橋接作用的影響，另一方面可以減少背景雜質。

 

圖2. +：用全能核酸酶預處理樣品，—：未使用全能核酸酶處理的樣本

3,CHIP-seq實驗中的應用

衰老的發(fā)生與大量染色質變化同時發(fā)生，這很有可能就是衰老的原因。目前，研究這類變化的首選方法是染色質免疫沉淀，然后進行測序 (ChIP-Seq)。早期常用的方法是甲醛處理細胞，再通過超聲處理產生150到300 bp之間的染色質片段來完成的。但是通過這種方式得到的DNA量太少，不足以用于測序。使用全能核酸酶消化DNA和RNA，可以輕松地從衰老細胞中分離染色質。全能核酸酶不具有蛋白酶活性，可以輕易獲得足夠的DNA并進行測序。

 

圖3. 20 分鐘內RKO細胞中全能核酸酶對染色質消化的比較

4,PBMC細胞結團

近年來，冷凍保存的外周血單核細胞 (PBMC) 在免疫分析中的應用急劇增加。冷凍保存的PBMC在終點頻率較低的臨床試驗中特別有用，因為可以在研究結束后進行免疫分析。此外，使用冷凍保存的PBMC可以在一個實驗室中進行所有檢測，消除了實驗室間變異性，使用冷凍PBMC還可以消除批間變異的影響。
 

除了解決儲存條件的問題以外，PBMC細胞最大的特性是在復蘇后極易結團，容易導致細胞質量低，檢測結果不可信。在細胞復蘇的時候將全能核酸酶加入到培養(yǎng)基中和細胞共培養(yǎng)，可以有效防止細胞結團。

 

圖4.未經全能核酸酶處理的過夜儲存血液的斑點計數結果顯示，四個供體有三個顯著減少，用全能核酸酶處理的過夜血液PBMC的SFC結果更接近于從新鮮血液中分離的細胞獲得的結果

三，逐典Pannarase全能核酸酶優(yōu)勢：

1.無動物源性、無氨芐青霉素

2.杰出單位比酶活、更高效的核酸降解能力

3.先進的生產工藝，非傳統(tǒng)His標簽純化、排除引入金屬離子風險

4.嚴格的質控標準，內毒水平低，確保單位酶活的準確性以及批次間穩(wěn)定性

1，全能核酸酶應用條件：

全能核酸酶的酶活會受到多種因素的影響（例如溫度、pH、離子強度等），故用量范圍也會從0.1 U/mL-250 U/mL不等。因此，不同的操作環(huán)境下酶的最佳濃度不同，需要通過實驗設置梯度進行最佳條件的摸索。

2，應用實例：

1.樣品：狂犬病毒濃縮液

處理條件:核酸酶濃度50~90U/ml ,

37 ℃處理 2 h,轉入18 ~ 26 ℃處理 6h

 

表 1.不同酶濃度對狂犬病病毒收獲液中 Vero 細胞 DNA 的去除效果【11

2.樣品：狂犬病病毒濃縮液

處理條件：25、50和100 U/ml，37℃

 

表 2.不同濃度核酸酶作用不同時間去除 Vero 細胞 DNA 效果的比較【2]

 

3.樣品：流感病毒濃縮液

處理條件：10 U/mL，37℃

 

表 3.核酸酶處理 300k 超濾濃縮效果(x± s，n=3)【3]