03 星号活性是随机切割的么?
虽然星号活性是在典型位点之外的非特异性切割,但从最初对EcoRI的研究中大家就能看出来,星号活性也不是完全随便乱切的,只能叫部分非特异性切割。目前认为,星号活性是限制酶的内在性质,在非最优条件下,几乎所有限制酶都可能产生星号活性。目前研究者只鉴定出少数限制酶的星号识别序列,每种酶产生星号活性的机制也不一定完全相同,相关研究还比较缺乏。在《限制性内切酶在中国》一文中我们提到,中国的结构生物学家在这方面的研究走在世界前列。
04 星号活性受哪些因素影响
导致星号活性产生的因素有很多,比如限制酶过量、孵育时间过长、反应液中甘油浓度过高(>5% v/v)、低盐浓度(<25 mM)、非最佳pH、存在其他有机溶剂、存在除Mg2+之外的二价阳离子等(图2)。
图2 某限制酶星号活性展示
05 如何控制星号活性
绝大多数情况下,星号活性对酶切反应都是有害的,因此在实验中,我们应当采取措施避免出现星号活性。一般而言,使用厂家随酶提供的缓冲液,参照厂家说明书给出的反应条件进行实验就不会出现星号活性。但实际酶切反应操作中仍需遵循以下原则:
▶ 控制酶量和反应体积。限制酶一般贮存在50%甘油中,因此总酶量不应超过反应总体积的10%(例如双酶切总反应体积为20 μl,则两种酶合计加入的体积不应超过2 μl)。反应液体积不宜过小,以免反应过程中水分蒸发提高甘油浓度。
▶ 选择能完全切割所需的最短时间,过长反应时间可能会引起星号活性。
▶ 使用推荐的缓冲液,不同离子强度和pH值的缓冲液可能会引起星号活性。
▶ 确保反应体系中不含其他有机溶剂,如制备DNA过程中可能会混有的乙醇。
▶ 反应液中注意不要含有Mg2+之外的二价阳离子,其它二价阳离子不适合限制酶的活性位点,会对其正确识别造成干扰。
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