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2016/8/6 11:07:51本篇文章由专业生化试剂供应商上海岚兴生物为您提供。
----Taq DNA聚合酶
在PCR反应中,毫无疑问的DNA聚合酶是zui关键的因素。PCRzui初使用的DNA聚合酶是大肠杆菌DNA聚合酶 I的Klenow片段。但该酶存在很多缺陷,使之不能广为应用,比如:热稳定性差,每次DNA热变性后大部分酶都被灭活,需要重新加入,每个循环都要重新加入;Klenow酶反应温度较低,引物和模板容易形成非特异性配对,产生非特异性扩增。后来人们曾使用过T4DNA聚合酶和T7DNA聚合酶,两者虽使扩增特异性增加,且使DNA合成速度提高了,但是由于其对热的稳定性差而未能广泛应用。直到耐热的DNA聚合酶发现,才使得PCR技术得到迅速的发展和广泛的应用。
Taq DNA 聚合酶是从一种嗜热水生菌Thermus aquaticus YT-1菌株中分离提纯得到的。是1969见从美国黄石国家森林公园火山温泉中分离得到的,它生长在70~75℃极富矿物质的环境中。
Taq DNA 聚合酶基因全长为2496碱基,编码832个氨基酸,酶蛋白分子量为94KD。该酶在70~75℃时具有zui高的生物活性。75~80℃条件下每一个酶蛋白分子每秒可延伸约150个碱基。70℃时,酶分子延伸速率每秒在60个碱基以上。温度降低时,延伸速率明显下降。55℃时为每秒22个碱基,37℃时约每秒1.5个碱基,22℃时约每秒0.25个碱基。当温度超过80℃时,合成速度也明显下降,这可能和引物或引物-模板复合物的稳定性遭到破坏有关。
Taq DNA 聚合酶具有良好的热稳定性。曾有测试:在92.5℃、95℃、97.5℃下,Taq DNA 聚合酶的生物半衰期分别为130分钟、40分钟和5~6分钟。与大肠杆菌DNA聚合酶I相比较,Taq DNA 聚合酶具有5’→3’聚合酶活性和5’→3’外切酶活性,缺乏3’→5’外切酶活性。因此,在PCR反应中如果发生某些氨基酸的错配,这种酶是没有修正功能的。使用Taq DNA聚合酶的PCR反应出现碱基错配的几率为2.1×10-4左右。
和其他许多聚合酶一样,Taq DNA聚合酶是Mg2+依赖性酶,该酶的催化活性对Mg2+浓度非常敏感。以鲑鱼精子DNA为模板,dNTP的浓度为0.7~0.8 mmol/L时,用不同浓度Mg2+进行PCR反应10min,测定结果为MgCl2浓度在2.0 mmol/L时该酶催化活性zui高,此浓度能zui大限度地激活Taq DNA聚合酶的活性,Mg2+过高就抑制酶活性,当MgCl2浓度在10 mmol/L时可抑制40~50%的酶活性。由于Mg2+能与dNTP结合而影响PCR反应液中游离的Mg2+浓度,因而MgCl2的浓度在不同的反应体系中应适当调整。一般反应中Mg2+浓度至少应比dNTP总浓度高0.5~1.0mmol/L。另外适当浓度的KCl能使Taq DNA聚合酶的催化活性提高50~60%,其zui适浓度为50mmol/L,高于75mmol/L时明显抑制该酶的活性。