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。另外，全能核酸酶在非常廣泛的條件下（6M urea，0.1 M Guanidine HCl，0.4% Triton X100，0.1% SDS，1 mM EDTA，1 mM PMSF）都能保持很高的穩(wěn)定性和消化活力，非常適用于作為各類科學研究以及疫苗、蛋白、多糖類制藥工業(yè)的首選酶制劑，去除樣本或制品中的核酸殘留，提升樣本純度和制品生物功效。
 

隨著越來越多的生物制品（重組蛋白、Vero細胞疫苗、細胞治療/基因治療藥物等）進入治療領域，生物制品的質量控制也日趨嚴格，其中核酸殘留是各類質控標準的重中之重，因為DNA較好的穩(wěn)定性，容易在生產過程中形成殘留，而這些生物制品應用到人類疾病預防和治療時，會帶來不可控危險因素。終產品的宿主核酸殘留量必須遵循WHO、FDA和EMEA以及我國NMPA監(jiān)管條例。尤其近年來包括大牌進口產品在內的狂犬疫苗DNA殘留超標問題，引起了社會和業(yè)界的廣泛關注。WHO和各國藥物監(jiān)管機構一般將疫苗等生物制品的殘留DNA控制在100pg/劑量，特殊情況下最高允許10ng/劑量。我國參照WHO、FDA和歐盟標準，在藥典中對生物制品的核酸殘留量有明確規(guī)定。藥典中明確規(guī)定酵母、大腸桿菌表達的生物制品中DNA殘留量不超過10ng/劑量。我國2020年藥典將人用狂犬病疫苗（Vero細胞）DNA殘留標準更新為≤3ng/劑量。本產品無動物源性, 無氨芐青霉素，可高效降解單鏈、雙鏈、線性、環(huán)狀、超螺旋等任何形式的DNA及RNA。
 

一，應用范圍

1）用于除去生物制品中的DNA/RNA

美國FDA對治療用每劑量的生物制品的核酸含量要求為低于10 pg，國內對此相應的要求為低于100 pg。全能核酸酶可用于疫苗、多糖、蛋白等工業(yè)生物制品中核酸的去除，使生物制品的最終核酸含量符合要求，同時提高生物制品功效。

2）用于降低細胞破碎后的粘度

全能核酸酶可以降解所有形式的核酸，降低細胞裂解液的粘度，提高蛋白得率，改善分離效果，使之易于過濾（尤其是超濾），利于下游層析純化操作。
 

 

圖2 細胞裂解液全能核酸酶處理（A）和未處理（B）比較圖
 

3）用于細胞培養(yǎng)來源產物的純化過程

核酸很容易粘附在病毒樣顆粒（VLP）、病毒粒子、包涵體等細胞生成顆粒的表面，使顆粒大小或電荷發(fā)生改變，造成這些顆粒的聚集，如外周血單細胞（PBMC）存放過程中的結塊現象。全能核酸酶可有效降解核酸，避免核酸對細胞產物的影響以及純化效率，利于提高細胞產物純化效率。

4）用于生化分析樣品的制備

在ELISA、色譜分析、雙相電泳和足跡分析等過程中，用全能核酸酶處理含有核酸的蛋白樣品，可提高分辨率，并提高回收率。

 

圖3 小鼠腦核蛋白全能核酸酶處理（A）和未處理（B）雙向電泳比較圖

二，質量控制

1.宿主蛋白殘留：酶聯免疫檢測試劑盒未檢測到宿主蛋白。

2.蛋白酶殘留：250KU/mL 的全能核酸酶與底物反應 60min，未檢測到活力。

3. 細菌內毒素（Endotoxin）：LAL-Test，中國藥典 2020 版第四部凝膠限度試驗法通則（1143）。

4.微生物負載：中國藥典2020版第四部無菌檢查法通則（1101），中華人民共和國國家標準，GB 4789.2-2016。

5. 重金屬殘留：電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，HJ776-2015。

三，常見問答

Q.產品按多少比例加入？

A：建議加入比例(終濃度)為1:1000-1:20000，具體需依據反應時間、溫度、以及待處理樣本中的鹽離子濃度。

Q.產品能否可以減少用量？

A：如希望減少用量，需適當延長處理時間。

Q.全能核酸酶的抑制因素有哪些？

A：在含有以下物質的體系中，全能核酸酶的活性會降低50%或以上：>150 mM一價陽離子，>100 mM磷酸鹽，>100 mM硫酸銨，>100 mM鹽酸胍，>0.1% SDS，>1% Triton X-100，>1% Tween 20。

Q.怎樣滅活全能核酸酶？

A：采用EDTA螯合金屬離子會可逆地抑制全能核酸酶活性，極端條件會造成不可逆失活，例如100 mM NaOH，70℃處理30 min等。

Q.如何去除處理后樣本中的全能核酸酶？

億目思的全能核酸酶分為無標簽、His標簽和Strep標簽三種版本。若所處理的樣本無標簽，則可選擇帶標簽的全能核酸酶，通過相應親和resin去除殘留核酸酶；若所處理的樣本帶有His標簽，則可選擇無標簽的全能核酸酶，通過親和層析吸附目標蛋白，從而去除殘留核酸酶；若所處理的樣本是無標簽和帶His標簽的混合蛋白，則可選擇帶Strep標簽的全能核酸酶，通過Strep親和resin去除殘留核酸酶。

Q.全能核酸酶與蛋白酶抑制劑混合物是否兼容？

A：全能核酸酶與不含EDTA的蛋白酶抑制劑混合物兼容。若含有EDTA且濃度>1 mM時，會抑制核酸酶活性，建議：如果必須加EDTA，按照2倍EDTA濃度補加Mg2+。

Q. 如何確認樣本中是否還有全能核酸酶殘留？

A：可用億目思的全能核酸酶殘留檢測試劑盒（Cat.No. 70291）進行鑒定，僅需10分鐘即可對樣本中的殘留核酸酶進行定量鑒定，最低檢出限達0.001 ng/mL。

Q.產品的用量是多少？

A：需要根據重懸菌體所需裂解液的體積來確定需要酶的量。若普通蛋白純化，則需要濃度為25 U/mL；核蛋白則需要100 U/mL；病毒表達蛋白純化需要濃度為12.5 U/mL；疫苗產品需要量為0.9-1.1 U/mL。具體用量還需要參照待處理樣本成分進行調整。

Q.產品的穩(wěn)定性如何，如果不小心在室溫放置幾天后，酶活性會受到怎樣的影響？

A：室溫2-3天，對活力影響不大。

Q.全能核酸酶能在尿素環(huán)境消化核酸嗎？

A：全能核酸酶在尿素濃度為6 M時活性先增加，隨著時間延長活性又有降低；在尿素為7 M時，全能核酸酶15分鐘后出現變性并失活。但是在酶失活前多數核酸已經降解了。可通過提高全能核酸酶使用濃度補償7 M尿素的影響。

四，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

 

2.樣品：狂犬病病毒濃縮液

處理條件：25、50和100 U/ml，37℃

 

3.樣品：流感病毒濃縮液

處理條件：10 U/mL，37℃