胰酶的定义及分类
1.胰酶是什么?
胰酶是由多种酶类组成的复合物,在细胞培养过程中使用的胰酶主要指的是胰蛋白酶,是一种具有水解功能的蛋白酶。其作用机制在于精准识别并水解细胞间及细胞与胞外基质间的连接蛋白,例如钙黏蛋白等关键黏附分子。通过特异性切割这些蛋白中的特定氨基酸序列,有效削弱细胞间的黏附作用,同时对细胞表面的受体及其他功能性蛋白结构产生作用,进一步降低细胞与周围微环境的相互作用强度。这一过程最终导致原本贴壁生长的细胞从培养器皿表面脱离,并在细胞内部骨架的张力与培养液表面张力的共同作用下,逐渐恢复为球形形态。
2.胰酶的分类
按照来源分类:可以分为非重组胰酶(具有动物源性)和重组胰酶
非重组胰蛋白酶是从牛、羊、猪的胰脏中所提取的一种丝氨酸蛋白水解酶,能特异性切割带正电荷赖氨酸和精氨酸羧基端,通过多重结晶方式纯化,并进一步采取层析及超滤技术制备而得,带有动物源性。
重组胰蛋白酶通过基因重组技术在大肠杆菌或酵母中表达,经多步层析纯化去除杂酶,其氨基酸序列与猪源胰蛋白酶高度同源,能特异性切割赖氨酸和精氨酸残基的羧基端肽键,兼具天然酶活性与高纯度、无动物源污染的优势,广泛应用于医药开发、蛋白组学及生化研究等领域。
根据是否含有酚红分类:
3.胰酶消化液中酚红的作用
酚红(Phenol Red),又称苯酚红,是一种人工合成的磺基酞菁类化合物,其核心特性是作为pH指示剂,通过颜色变化反映溶液酸碱度,变色范围为pH 6.8(黄色)至8.4(紫色),中性环境(pH 7.2-7.8)下呈红色。使用含有酚红的胰酶消化液酚红能够通过颜色变化(红→黄→紫)直观反映消化液pH,帮助判断消化进度。但是酚红可能模拟固醇类激素(尤其是雌激素)的作用,如果实验涉及激素敏感行细胞,则需要使用不含有酚红的消化液;
4.胰酶消化液中EDTA的作用
EDTA(乙二胺四乙酸)是一种是一种能与Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+等二价金属离子结合的螯合剂。由于多数核酸酶类和有些蛋白酶类的作用需要Mg2+,故常用做核酸酶、蛋白酶的抑制剂;在胰酶消化液中添加EDTA,通过螯合二价金属离子(如钙离子Ca²⁺、镁离子Mg²⁺),破坏钙离子依赖的细胞间黏附分子(如钙粘蛋白,cadherin)的结构,从而削弱细胞间的连接,辅助胰酶更高效地分离贴壁细胞,显著提升消化效率,尤其适用于贴壁较牢的细胞(如HeLa、293T细胞)。
此外,EDTA能够调节胰酶活性,抑制胰酶的过度消化,胰蛋白酶的活性依赖钙离子,EDTA通过螯合钙离子降低胰酶活性,防止过度消化对细胞造成损伤。在消化初期,EDTA辅助胰酶快速分离细胞;消化后期,通过抑制胰酶活性,防止细胞被过度消化。
对于贴壁较牢的细胞(如HeLa、293T、CHO细胞)优先选用含有EDTA的胰酶;而对于EDTA敏感的细胞如原代神经元、干细胞选用无EDTA或者降低EDTA浓度。
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