胰蛋白酶,作為一種重要的消化酶,在生物體的消化過程中起著關(guān)鍵作用。根據(jù)其來源和生產(chǎn)方式的不同,胰蛋白酶大致可以分為兩大類:動物源性胰蛋白酶和非動物源性胰蛋白酶。傳統(tǒng)使用的動物源性的胰蛋白酶,普遍發(fā)現(xiàn)于脊椎動物消化系統(tǒng),直接提取自;蜇i的胰腺組織;非動物源性胰蛋白酶是利用基因重組技術(shù)生產(chǎn)的,也被稱為重組胰蛋白酶。通過基因重組技術(shù),人們可以在特定的生物體(如細(xì)菌或酵母)中表達(dá)胰蛋白酶的基因,從而大量生產(chǎn)胰蛋白酶。
一,應(yīng)用區(qū)別
胰蛋白酶
理化性質(zhì)
胰蛋白酶是從牛、豬、羊的胰臟提取,通過多重結(jié)晶方式純化,并進(jìn)一步采取層析及超濾技術(shù)制備而得。該酶易溶于水,不溶于三氯甲烷、乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。在pH1.8時,酶短時間煮沸幾乎不失活,在堿溶液中加熱則會變性沉淀。Ca”對酶有保護(hù)和激活作用,胰蛋白酶的等電點(diǎn)為pH10.1。胰蛋白酶作為肽鏈內(nèi)切酶,對精氨酸和賴氨酸肽鏈具有選擇性水解作用。早期的胰蛋白酶在生物制藥領(lǐng)域的主要應(yīng)用是胰島素的生產(chǎn),很快也在其他細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域應(yīng)用起來。動物胰酶普遍用于血清培養(yǎng),不同細(xì)胞加入的酶濃度不一樣。
應(yīng)用范圍
胰島素、滅活疫苗生產(chǎn);組織細(xì)胞分離及培養(yǎng);臨床外科使用;食品行業(yè)加工助劑
重組胰蛋白酶
理化性質(zhì)
重組胰蛋白酶是一種使用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的酶,具有穩(wěn)定性好、純度高、無動物來源的優(yōu)點(diǎn)。市場主流的重組胰蛋白酶是利用DNA重組技術(shù)在大腸桿菌或酵母中表達(dá)的重組豬胰蛋白酶,其氨基酸序列與豬胰蛋白酶完全一致,具有與天然胰蛋白酶相同的活性和特異性。其由223個氨基酸構(gòu)成,含有6對二硫鍵。該酶包含兩種胰蛋白酶活性形式:α-胰蛋白酶和β-胰蛋白酶。其活性受絲氨酸蛋白酶抑制劑如PMSF和TLCK等、金屬離子螯合劑如EDTA等的抑制。重組胰酶用于無血清培養(yǎng),同胰蛋白酶一樣,不同細(xì)胞加入的酶濃度不一樣。
應(yīng)用范圍
疫苗和重組胰島素生產(chǎn);細(xì)胞分析的組織樣本制備;免疫細(xì)胞治療;生物藥物生產(chǎn);蛋白質(zhì)序列、結(jié)構(gòu)及組學(xué)研究
二,質(zhì)量要求區(qū)別
同時,藥典級別的重組胰蛋白酶要求微生物的菌落總數(shù)不超過100cfu/mL,宿主蛋白質(zhì)殘留量不超過0.01%,外源性DNA殘留量不超過10ng/mg。由上表可以看出,相比傳統(tǒng)動物源提取的胰蛋白酶,重組胰蛋白酶在活性、純度以及無動物源性等方面優(yōu)勢更為明顯,更符合生物制藥行業(yè)發(fā)展趨勢。在國家政策層面上,2019年9月國家藥監(jiān)局發(fā)布的《疫苗上市后生產(chǎn)工藝變更研究技術(shù)指導(dǎo)原則》 (征求意見稿) 指出,在疫苗生產(chǎn)過程中,鼓勵企業(yè)進(jìn)行無動物源原輔料的變更,應(yīng)盡可能避免使用人源或動物源性原材料。2020年版《中國藥典》增加了重組胰蛋白酶標(biāo)準(zhǔn),推動我國非動物源性生物藥物的研發(fā),因此重組胰蛋白酶已逐漸成為更高標(biāo)準(zhǔn)、更高要求的生物制藥首選。翌圣生物在重組胰蛋白酶領(lǐng)域不斷創(chuàng)新,不僅推出滿足2020版中國藥典要求的重組胰蛋白酶,最新推出的重組胰蛋白酶(質(zhì)譜級)活性更高,優(yōu)于進(jìn)口同類產(chǎn)品,其中β-Trypsin的HPLC含量可達(dá)80%以上(高于2020版中國藥典標(biāo)準(zhǔn)≥70%),儲存穩(wěn)定性高,蛋白質(zhì)組學(xué)酶解漏切率比進(jìn)口產(chǎn)品低50%。
三,細(xì)胞分離及基因表達(dá)水平區(qū)別
Maarof Manira等人研究了不同胰酶對皮膚細(xì)胞培養(yǎng)的影響。在這項(xiàng)研究中,全層人皮膚經(jīng)過膠原酶消化后釋放成纖維細(xì)胞,分別使用胰蛋白酶EDTA溶液(TE)和重組胰蛋白酶溶液(TS)處理細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞的培養(yǎng)擴(kuò)增過程中,用TE或TS處理的人角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的總細(xì)胞產(chǎn)量相當(dāng)(見圖1);通過定量RT- PCR和免疫細(xì)胞化學(xué)方法(ICC)分析TE和TS對I型膠原(Col-I)、III型膠原(Col-III)、細(xì)胞角蛋白10(CK10)和細(xì)胞角蛋白14(CK14)的基因和蛋白表達(dá)水平影響,發(fā)現(xiàn)與TE相比,TS除Col-III外的皮膚特異性基因表達(dá)更高,蛋白表達(dá)水平相似(見圖2,4)。研究數(shù)據(jù)反饋,重組胰蛋白酶(TS)表現(xiàn)出更溫和的消化效果,能夠保持高細(xì)胞活力和細(xì)胞產(chǎn)量。
四,逐典重組胰蛋白酶是一款滿足藥典要求的GMP級非動物源胰蛋白酶
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.非動物源原料
逐典重組胰蛋白酶應(yīng)用場景
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)胞活率顯示對細(xì)胞傷害較小,不會影響細(xì)胞傳代。
Trypelectase重組豬胰酶對細(xì)胞消化過程及傳代24h細(xì)胞貼壁圖