核酸酶的發(fā)展歷史及分類

一，核酸酶介紹

核酸酶是在核酸分解的第一步中，作用于水解核苷酸之間的磷酸二酯鍵的一種蛋白質(zhì)。在高等動(dòng)植物中都有作用于磷酸二酯鍵的。 不同來源的核酸酶，其專一性、作用方式都有所不同。有些核酸酶只能作用于RNA，稱為核糖核酸酶（RNase），有些核酸酶只能作用于DNA，稱為脫氧核糖核酸酶（DNase），有些核酸酶專一性較低，既能作用于RNA也能作用于DNA，因此統(tǒng)稱為核酸酶（nuclease）。根據(jù)核酸酶作用的位置不同，又可將核酸酶分為核酸外切酶（exonuclease）和核酸內(nèi)切酶（endonuclease）。

二，核酸酶歷史

20世紀(jì)70年代，在細(xì)菌中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一類核酸內(nèi)切酶，能專一性地識(shí)別并水解雙鏈DNA上的特異核苷酸順序，稱為限制性核酸內(nèi)切酶（restrictionendonuclease，簡稱限制酶）。當(dāng)外源DNA侵入細(xì)菌后，限制性內(nèi)切酶可將其水解切成片段，從而限制了外源DNA在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)，而細(xì)菌本身的DNA由于在該特異核苷酸順序處被甲基化酶修飾，不被水解，從而得到保護(hù)。

三，核酸酶分類介紹

核酸外切酶

有些核酸酶能從DNA或RNA鏈的一端逐個(gè)水解下單核苷酸，所以稱為核酸外切酶。只作用于DNA的核酸外切酶稱為脫氧核糖核酸外切酶，只作用于RNA的核酸外切酶稱為核糖核酸外切酶；也有一些核酸外切酶可以作用于DNA或RNA。核酸外切酶從3′端開始逐個(gè)水解核苷酸，稱為3′→5′外切酶，例如，蛇毒磷酸二酯酶即是一種3′→5′外切酶，水解產(chǎn)物為5′核苷酸；核酸外切酶從5′端開始逐個(gè)水解核苷酸，稱為5′→3′外切酶，例如：牛脾磷酸二酯酶即是一種5′→3′外切酶，水解產(chǎn)物為3′核苷酸。

核酸內(nèi)切酶

核酸內(nèi)切酶催化水解多核苷酸內(nèi)部的磷酸二酯鍵。有些核酸內(nèi)切酶僅水解5′磷酸二酯鍵，把磷酸基團(tuán)留在3′位置上，稱為5′-內(nèi)切酶；而有些僅水解3′-磷酸二酯鍵，把磷酸基團(tuán)留在5′位置上，稱為3′-內(nèi)切酶。還有一些核酸內(nèi)切酶對(duì)磷酸酯鍵一側(cè)的堿基有專一要求，例如胰臟核糖核酸酶（RNaseA）即是一種高度專一性核酸內(nèi)切酶，它作用于由嘧啶核苷酸C‘3處的羥基與下一個(gè)核苷酸C5’處的磷酸形成的3‘，5’-磷酸二脂鍵，產(chǎn)物為以3′嘧啶核苷酸結(jié)尾的低聚核苷酸和以5’核苷酸開頭的低聚核苷酸。

非特異性核酸酶

20世紀(jì)五六十年代，金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌等分泌的胞外核酸酶也被陸續(xù)分離出來。底物測試發(fā)現(xiàn)這些酶對(duì)DNA和RNA表現(xiàn)出非專一性，因此被新歸類為非特異性核酸酶。

四，全能核酸酶的商品化

全能核核酸酶是一種來源于粘質(zhì)沙雷氏菌(Serratia marcescens，也稱靈桿菌)的非特異性核酸內(nèi)切酶，也稱全能核酸酶或廣譜核酸酶。該核酸酶可在非常寬泛的條件下降解單鏈、雙鏈、線狀、環(huán)狀、天然或變性等各種形式的DNA或RNA，產(chǎn)生長度為3至5個(gè)堿基的5'-單磷酸寡核苷酸。全能核酸酶用途廣泛，可用于在重組蛋白、病毒疫苗、抗體藥物等生物制品生產(chǎn)過程中去除核酸，或用于降低細(xì)胞、組織、微生物等蛋白裂解液樣品的粘度等（可以用于化學(xué)破菌而省去超聲儀或高壓均質(zhì)機(jī)，或者結(jié)合化學(xué)破菌大幅度減少超聲儀或高壓均質(zhì)機(jī)的工作負(fù)荷）。

五，逐典Pannarase全能核酸酶優(yōu)勢(shì)：

1.無動(dòng)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(jìn)的生產(chǎn)工藝，非傳統(tǒng)His標(biāo)簽純化、排除引入金屬離子風(fēng)險(xiǎn)

4.嚴(yán)格的質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)毒水平低，確保單位酶活的準(zhǔn)確性以及批次間穩(wěn)定性

六，全能核酸酶應(yīng)用條件：

全能核酸酶的酶活會(huì)受到多種因素的影響（例如溫度、pH、離子強(qiáng)度等），故用量范圍也會(huì)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(shí)驗(yàn)設(shè)置梯度進(jìn)行最佳條件的摸索。

七，應(yīng)用實(shí)例：

1.樣品：狂犬病毒濃縮液

處理?xiàng)l件:核酸酶濃度50~90U/ml ,

37 ℃處理 2 h,轉(zhuǎn)入18 ~ 26 ℃處理 6h

2.樣品：狂犬病病毒濃縮液

處理?xiàng)l件：25、50和100 U/ml，37℃

3.樣品：流感病毒濃縮液

處理?xiàng)l件：10 U/mL，37℃