आपल्या आजूबाजूला असे अनेक अज्ञात नायक आहेत, जे वरवर पाहता सामान्य वाटतात, पण प्रत्यक्षात ते शांतपणे आपल्यासाठी मोठे योगदान देत असतात. प्रोटीनेज के हा मॉलिक्युलर डायग्नोस्टिक्स उद्योगातील असाच एक 'अज्ञात नायक' आहे. या उद्योगातील 'मोठ्या आणि शक्तिशाली' घटकांच्या तुलनेत प्रोटीनेज के इतका दुर्लक्षित आहे की, आपण त्याच्या महत्त्वाकडे फार पूर्वीपासून दुर्लक्ष केले होते. नवीन कोरोना विषाणूच्या साथीच्या उद्रेकामुळे प्रोटीनेज के ची मागणी प्रचंड वाढली आहे, आणि देश-विदेशातील पुरवठा वापराच्या तुलनेत खूपच कमी आहे. तेव्हा सर्वांना अचानक जाणवले की प्रोटीनेज के किती महत्त्वाचा आहे.
प्रोटीनेज के चा उपयोग काय आहे?
प्रोटीनेज के हे प्रोटीओलायटिक एन्झाइम क्रियाकलाप असलेले एक सेरीन प्रोटीएज आहे आणि ते विविध प्रकारच्या वातावरणात (पीएच (४-१२.५), उच्च-क्षार बफर, ७०°C चे उच्च तापमान, इत्यादी) आपली क्रियाशीलता टिकवून ठेवू शकते. याव्यतिरिक्त, प्रोटीनेज के ची क्रियाशीलता एसडीएस, युरिया, ईडीटीए, ग्वानिडीन हायड्रोक्लोराईड, ग्वानिडीन आयसोथायोसायनेट, इत्यादींमुळे रोखली जात नाही आणि ठराविक प्रमाणात डिटर्जंट देखील प्रोटीनेज के ची क्रियाशीलता वाढवू शकतो. वैद्यकीय उपचार (विषाणू आणि सूक्ष्मजीवांचे निर्जंतुकीकरण), अन्न (मांस मऊ करणे), चामडे (केस मऊ करणे), वाइननिर्मिती (अल्कोहोलचे शुद्धीकरण), अमिनो आम्ल निर्मिती (विघटित पिसे), न्यूक्लिक आम्ल निष्कर्षण, इन सिटू हायब्रिडायझेशन, इत्यादींमध्ये प्रोटीनेज के चे उपयोग आहेत. सर्वात सामान्यपणे वापरला जाणारा उपयोग म्हणजे न्यूक्लिक आम्ल निष्कर्षण.
प्रोटीनेज के नमुन्यातील सर्व प्रकारच्या प्रथिनांचे विघटन करू शकते, ज्यामध्ये न्यूक्लिक आम्लांना घट्टपणे जोडलेल्या हिस्टोन्सचाही समावेश असतो. यामुळे न्यूक्लिक आम्ल नमुन्यातून सुटून अर्कामध्ये मिसळतात, ज्यामुळे निष्कर्षण आणि शुद्धीकरणाची पुढील पायरी सुलभ होते. विषाणूजन्य न्यूक्लिक आम्लाच्या तपासणीमध्ये, विषाणू नमुना द्रावणातील प्रोटीनेज के हा एक महत्त्वाचा घटक असतो. प्रोटीनेज के विषाणूच्या बाह्य आवरणातील प्रथिनांचे विघटन करून त्यांना निष्क्रिय करू शकते, ज्यामुळे वाहतूक आणि तपासणीच्या टप्प्यात अधिक सुरक्षितता मिळते; याव्यतिरिक्त, प्रोटीनेज के आरएनएजचे विघटन करून विषाणूजन्य आरएनएचे विघटन रोखते आणि न्यूक्लिक आम्लाची तपासणी सुलभ करते.
प्रोटीनेज के ची रातोरात मिळालेली प्रसिद्धी
वैज्ञानिक संशोधनाच्या क्षेत्रात असो किंवा आयव्हीडीच्या (IVD) क्षेत्रात असो, न्यूक्लिक आम्लाचे निष्कर्षण हा सर्वात मूलभूत प्रयोग आहे, त्यामुळे प्रोटीनेज के (proteinase K) चे अस्तित्व नेहमीच खूप महत्त्वाचे राहिले आहे. तथापि, पूर्वी प्रोटीनेज के त्याच्या भूमिकेपेक्षा खूपच कमी ज्ञात होते. याचे एक मोठे कारण म्हणजे प्रोटीनेज के चा पुरवठा आणि मागणी यांच्यातील संबंध खूप स्थिर होता. प्रोटीनेज के च्या पुरवठ्यात समस्या निर्माण होईल, असा विचार फार कमी लोक करत असत.
नवीन कोरोना विषाणूच्या साथीच्या प्रादुर्भावामुळे, न्यूक्लिक ॲसिड चाचणीची मागणी मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे. जून २०२० च्या अखेरपर्यंत, चीनने जवळपास ९ कोटी नवीन कोरोना चाचण्या पूर्ण केल्या आहेत आणि जागतिक स्तरावर ही संख्या आणखी चिंताजनक आहे. न्यूक्लिक ॲसिड निष्कर्षण प्रयोगांमध्ये, प्रोटीनेज के ची कार्यक्षम सांद्रता सुमारे ५०-२०० μg/mL असते. साधारणपणे, न्यूक्लिक ॲसिडचा एक नमुना काढण्यासाठी सुमारे १०० μg प्रोटीनेज के लागते. प्रत्यक्ष वापरात, न्यूक्लिक ॲसिड निष्कर्षणाची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी, अनेकदा प्रोटीनेज के वाढीव प्रमाणात वापरले जाते. नवीन कोरोना विषाणूच्या न्यूक्लिक ॲसिड तपासणीमुळे प्रोटीनेज के ची मागणी मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे. प्रोटीनेज के चा मूळ पुरवठा आणि मागणीचा समतोल झपाट्याने बिघडला आणि प्रोटीनेज के रातोरात एक महत्त्वाचे महामारी प्रतिबंधक साहित्य बनले.
प्रोटीनेज के च्या उत्पादनातील अडचणी
जरी साथीच्या रोगाच्या प्रसारामुळे प्रोटीनेज के चे महत्त्व लोकांच्या लक्षात आले असले तरी, ही खेदाची बाब आहे की प्रोटीनेज के कडे अत्यंत दुर्लक्ष झाल्यामुळे, फार कमी देशांतर्गत कंपन्या त्याच्या उत्पादनात सहभागी झाल्या आहेत. जेव्हा लोकांना प्रोटीनेज के चे उत्पादन सुरू करायचे होते, तेव्हा उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान असे आढळून आले की प्रोटीनेज के हे एक अत्यंत विशेष प्रथिन आहे. अल्पावधीत प्रोटीनेज के ची उत्पादन क्षमता वाढवणे हे अत्यंत आव्हानात्मक आहे.
प्रोटीनेज के च्या मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनात खालील अडचणी येतात.
१. कमी अभिव्यक्ती
प्रोटीनेज के बहुतेक प्रथिनांचे अविशिष्टपणे विघटन करू शकते आणि अभिव्यक्ती यजमान पेशीसाठी गंभीर विषबाधा निर्माण करू शकते. त्यामुळे, प्रोटीनेज के ची अभिव्यक्ती पातळी सामान्यतः खूप कमी असते. प्रोटीनेज के ची उच्च अभिव्यक्ती करणाऱ्या अभिव्यक्ती प्रणाली आणि स्ट्रेन्सच्या चाचणीसाठी सामान्यतः अधिक लांब चक्राची आवश्यकता असते.
२. रंगद्रव्ये आणि न्यूक्लिक आम्लांचे अवशेष
मोठ्या प्रमाणावरील किण्वन प्रक्रियेमुळे मोठ्या प्रमाणात रंगद्रव्य आणि मूळ न्यूक्लिक आम्लाचे अवशेष तयार होतात. साध्या शुद्धीकरण प्रक्रियेने या अशुद्धी दूर करणे अवघड असते, आणि गुंतागुंतीच्या शुद्धीकरणामुळे खर्च वाढतो व पुनर्प्राप्तीचा दर कमी होतो.
३. अस्थिरता
प्रोटीनेज K पुरेसे स्थिर नसते, ते स्वतःचेच विघटन करू शकते आणि संरक्षक घटकाशिवाय 37°C तापमानावर ते दीर्घकाळ स्थिरपणे साठवणे कठीण असते.
४. अवक्षेपण करणे सोपे
प्रोटीनेज के ची फ्रीझ-ड्राइड पावडर तयार करताना, त्यामध्ये प्रोटीनेज के चा घन पदार्थ जास्त प्रमाणात राहील याची खात्री करण्यासाठी, उच्च सांद्रतेमध्ये फ्रीझ-ड्राइड संरक्षक घटक घालणे आवश्यक असते, परंतु जेव्हा प्रोटीनेज के ची सांद्रता 20mg/mL किंवा त्याहून अधिक होते, तेव्हा त्याचे सहजपणे एकत्रीकरण होऊन अवक्षेप तयार होतो, ज्यामुळे उच्च घन पदार्थ असलेल्या प्रोटीनेज के च्या फ्रीझ-ड्राइंगमध्ये मोठ्या अडचणी येतात.
५. मोठी गुंतवणूक
प्रोटीनेज के मध्ये तीव्र प्रोटीएज क्रियाशीलता असते आणि ते प्रयोगशाळेत इतर प्रोटीएजचे जलीय विघटन करू शकते. त्यामुळे, प्रोटीनेज के च्या संशोधन आणि विकास तसेच उत्पादनासाठी विशेष उत्पादन क्षेत्रे, उपकरणे आणि मनुष्यबळाची आवश्यकता असते.
एक्सडी बायोकेमचे प्रोटीनेज के द्रावण
एक्सडी बायोकेम (XD BIOCHEM) कडे एक प्रगत प्रोटीन एक्सप्रेशन आणि प्युरिफिकेशन प्लॅटफॉर्म आहे, तसेच रिकॉम्बिनंट प्रोटीन्सचे एक्सप्रेशन व प्युरिफिकेशन आणि उत्पादन प्रक्रियांच्या ऑप्टिमायझेशनमध्ये दांडगा अनुभव आहे. संशोधन आणि विकास टीमच्या जलद स्थापनेमुळे, प्रोटीनेज के (proteinase K) च्या मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादन प्रक्रियेतील अडथळे दूर झाले आहेत. फ्रीझ-ड्राइड पावडरचे मासिक उत्पादन ३० किलोपेक्षा जास्त आहे. या उत्पादनाची कार्यक्षमता स्थिर आहे, एन्झाइमची विशिष्ट क्रियाशीलता उच्च आहे आणि त्यात होस्ट सायटोक्रोम व न्यूक्लिक ॲसिडचे कोणतेही अवशेष नाहीत. एक्सडी बायोकेमशी संपर्क साधा. ट्रायल पॅकेज मिळवा (ई-मेल:sales@xdbiochem.comदूरध्वनी: +86 513 81163739).
एक्सडी बायोकेमच्या तांत्रिक उपायांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे
मल्टी-कॉपी प्लास्मिड इंटिग्रेशनचा वापर करून, 8g/L अभिव्यक्ती पातळी असलेले उच्च-अभिव्यक्ती स्ट्रेन निवडले जातात, ज्यामुळे प्रोटीनेज K च्या कमी अभिव्यक्ती पातळीची समस्या दूर होते.
बहु-टप्प्यांच्या शुद्धीकरण प्रक्रियेच्या स्थापनेद्वारे, प्रोटीनेज K चे होस्ट सायटोक्रोम आणि न्यूक्लिक अॅसिड अवशेष मानक मूल्यापेक्षा कमी प्रमाणात यशस्वीरित्या काढून टाकण्यात आले.
संरक्षक बफर फॉर्म्युलेशनच्या हाय-थ्रूपुट स्क्रीनिंगद्वारे, 37°C तापमानावर प्रोटीनेज K स्थिरपणे साठवू शकणाऱ्या बफरची निवड करण्यात आली.
स्क्रीनिंग बफर्समुळे प्रोटीनेज के उच्च सांद्रतेमध्ये सहजपणे एकत्रित होऊन अवक्षेपित होण्याच्या समस्येवर मात करता येते, आणि प्रोटीनेज के च्या उच्च घन पदार्थ असलेल्या फ्रीझ-ड्रायिंगसाठी पाया घातला जातो.
एक्सडी बायोकेम प्रोटीनेज के नमुना
एक्सडी बायोकेम प्रोटीनेज के स्थिरता चाचणी: सामान्य तापमानावर ८० दिवसांनंतर क्रियाशीलतेमध्ये कोणताही लक्षणीय बदल होणार नाही.
एक्सडी बायोकेम प्रोटीनेज के स्थिरता चाचणी: सामान्य तापमानावर ८० दिवसांनंतर क्रियाशीलतेमध्ये कोणताही लक्षणीय बदल होणार नाही.
एक्सडी बायोकेम प्रोटीनेज के आणि स्पर्धक उत्पादनांच्या न्यूक्लिक आम्ल निष्कर्षण परिणामाची तुलना. न्यूक्लिक आम्ल निष्कर्षण प्रक्रियेत, अनुक्रमे एक्सडी बायोकेम आणि स्पर्धक प्रोटीनेज के वापरले जातात. एक्सडी बायोकेम प्रोटीनेज के ची निष्कर्षण कार्यक्षमता जास्त आहे आणि लक्ष्य जनुकाचे सीटी मूल्य कमी आहे.
पोस्ट करण्याची वेळ: ३१-डिसेंबर-२०२१