解锁PCR新纪元:Taq酶全封闭抗体,引领高效便捷扩增时代!
来源:瀚海生物市场中心 时间:2024-10-23 作者:瀚海新酶 浏览量:344
Taq DNA 聚合酶和 PCR 技术的完美结合,使得 PCR 作为一种实用的工具,除了在科研领域之外,在病原微生物检测、遗传基因检测、肿瘤伴随诊断等医学领域,以及法医学、环境监测和食品安全等领域均有广泛应用。随着技术的推广,PCR 技术也正朝着更便捷、更灵敏、更经济的方向发展。为了满足客户对高效、便捷的需求,全预混试剂逐步替代分步法试剂而成为主流。在新冠疫情、非洲猪瘟等大规模疫情爆发和管控过程中,为保证检测结果的准确,检测机构对全预混试剂的稳定性也越发重视。
抗体热启动修饰 Taq DNA 聚合酶作为一种成熟的商业化产品,因部分解决了 PCR 扩增的非特异性问题,在各个实际应用领域中被广泛推广。但常规的探针法检测试剂中 Taq 酶的 5’→3’ 核酸外切酶活性会导致引物探针等关键物料的降解,造成扩增效率降低,试剂稳定性变差,而当下市场竞争和出海战略,倒逼着试剂厂家进一步提升试剂的稳定性,要求全预混试剂至少能够在 4℃ 加压 14 天或 37℃ 加压 7 天后仍能保证优异的检测性能。
因此,国内外企业从未停止探索和发现更高效 Taq 酶抗体的研究,以期完全封闭 Taq 酶 5’→3’ 聚合活性和 5’→3’ 核酸外切酶活性。新冠疫情以来,不同厂家相继推出了相关双功能封闭抗体产品,但均不甚完美,要么 5’→3’ 聚合酶活性和 5’→3’ 核酸外切酶活性的封闭效率难以同时达到 90% 以上,要么在 55℃ 以上温度,抗体即和 Taq 酶解离,失去封闭效果,致使全预混试剂稳定性欠佳。
为发现更完美 Taq 酶抗体,进一步提升 PCR 试剂的性能,瀚海新酶采用 B 细胞克隆技术,将磁珠分选富集的B细胞经过 Beacon 单细胞光导系统筛选,导出符合要求的 B 细胞,PCR 扩增 cDNA 直接构建线性表达框,瞬时转染,表达上清进行 ELISA 筛选验证。再对筛选出的抗体基因进行测序和基于质粒的抗体表达、结合力和封闭功能验证。在鉴定和筛选不同抗体和抗体组合的封闭效果过程中,瀚海新酶研发团队惊喜发现,不同 Taq 酶抗体之间具有一定的协同作用。人们一般认为,通过分别筛选对 Taq 酶的 5’→3’ 聚合酶活性和 5’→3’ 核酸外切酶活性完全封闭的特异性抗体,然后将两株抗体适当混合即可实现对 Taq 酶双功能的完美封闭,但实践结果并不十分理想。而我们在往分别封闭 5’→3’ 聚合酶活性和 5’→3’ 核酸外切酶活性相对较好但不完全的两株抗体混合物中添加第三株抗体后,Taq 酶的双功能封闭效果均显著提升。
图1. 瀚海新酶全封闭Taq酶抗体封闭原理示意图(灰色为5’→3’核酸外切酶活性结构域,青色为5’→3’聚合酶活性结构域,黄色为3’→5’核酸外切酶活性结构域)。
瀚海新酶经过潜心筛选和组合得到的全封闭 Taq 酶抗体产品由三株抗体以优化后比例组合而成(图 1),相比于市面上单株或两株抗体混合的 Taq 酶双功能封闭抗体,该款产品可在 70℃ 同时封闭 Taq 酶 99% 以上的 5’→3’ 聚合酶活性和99%以上的 5’→3’ 核酸外切酶活性,封闭效率更高,封闭稳定性更强。既可防止错配模板和引物二聚体引起的非特异性扩增,也可避免引物探针或其他关键物料的降解造成的非特异性信号和扩增效率的损失,从而双重保证扩增试剂的稳定性。且酶活释放速度快,95℃ 热激 30s 即可释放 95% 以上酶活,保证试剂高扩增灵敏度。
优越的产品性能
全封闭
双向完全封闭聚合活性和5’→3’核酸外切酶活性,封闭效率大于99%。
在 5’→3’ 核酸外切酶活性检测体系和 5’→3’ 聚合酶活性检测体系中,瀚海新酶全封闭 Taq DNA 聚合酶抗体可在 70℃ 完全封闭 5’→3’ 核酸外切酶活性和 5’→3’ 聚合酶活性。封闭效率不仅优于常规抗体(图 2 Supplier T 抗体),亦显著优于市面上 Taq 酶 5’→3’ 聚合酶活性和 5’→3’ 核酸外切酶活性的双功能封闭抗体(图 2 Supplier V 和 Supplier Y 抗体)。
图2. 瀚海新酶全封闭Taq抗体封闭Taq酶5’-3’核酸外切酶活性和5’→3’聚合酶活性效率
适配广
适配不同类型Taq DNA聚合酶,封闭效率均超过99%。
Taq 抗体通过特定抗原表位与 Taq 酶结合,若 Taq 酶突变体突变位点恰好位于某个抗原结合表位上可能会导致抗体与 Taq 酶亲和力下降。瀚海新酶全封闭 Taq DNA 聚合酶抗体对不同类型的 Taq 酶(野生型和突变体)均具有较高亲和力,可封闭不同类型的 Taq 酶,封闭效率均大于 99%。
图3. 瀚海新酶全封闭Taq抗体对不同类型Taq酶的5’→3’核酸外切酶活性和5’→3’聚合酶活性封闭效率
快释放
30s热激释放95%以上酶活,扩增效率高保障。
相对于化学修饰,抗体封闭 Taq 酶具有酶活释放速度快,不损伤酶的优势。瀚海新酶全封闭抗体 95℃ 热激 30s,释放 95% 以上酶活,在封闭效率显著高于竞品 Supplier T 抗体的情况下,释放效率仍与其一致。
图4. 瀚海新酶全封闭Taq抗体和Supplier T抗体酶活释放速率
严要求
严格质控,品质保证。
瀚海新酶严格控制抗体产品质量,除了浓度、纯度、封闭效率检测和功能检测等常规项外,重点检测相关核酸酶残留和宿主核酸残留,确保不会对下游应用试剂造成污染。
应用案例分享
瀚海新酶全封闭抗体修饰的热启动 Taq 酶在不同的应用中帮助客户优化和解决了不同问题,具体案例应用效果分享如下。
1 卓越的全预混试剂稳定性
相比于市面同类双功能封闭抗体,瀚海新酶全封闭 Taq 抗体可在更高温度同时封闭 5’→3’ 聚合酶活性和 5’→3’ 核酸外切酶活性,封闭效率更高、封闭稳定性更强,可防止引物探针等关键成分的降解,赋予全预混试剂更高稳定性。
图5. 瀚海新酶全封闭抗体修饰Taq酶预混多重引物探针试剂稳定性测试(扩增细菌基因)。
将瀚海新酶全封闭抗体和同类竞品双功能封闭抗体 Supplier V 修饰 Taq 酶预混多重引物探针后经 37℃ 加压 28 天处理,-20℃ 保存的预混液作对照,同时上机测试。结果显示:将瀚海新酶全封闭抗体预混引物探针试剂在加压处理条件下与 -20℃ 保存的对照组无显著差异,而 Supplier V 预混引物探针后扩增效率明显降低。
2 优异的多重扩增特异性
瀚海新酶全封闭抗体可有效封闭 Taq 酶的 5’→3’ 聚合酶活性,在温度低于 70℃ 时完全封闭聚合活性和 5’-3’ 核酸外切活性,可有效降低非特异性扩增产物的生成。相对于没有修饰的 Taq 酶(图 6 上),全封闭抗体修饰 Taq 酶(图 6 下)在法医检测的多重扩增体系中可显著减少非特异扩增产物(图 6 红框区域)。
图6. 瀚海新酶全封闭抗体在法医检测体系扩增产物毛细管电泳图。
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