Thermo-stable VWR Taq DNA Polymerase

DNA polymerase는 DNA 복제 중 DNA를 합성하는 기능을 하는 효소입니다. 합성되는 DNA에 dNTP를 추가하여 기존 strand에서 새로운 DNA strand를 형성합니다. 종합효소(polymerase)는 고온에서 활성을 잃기 때문에 PCR에 사용할 수 없지만 특수한 DNA polymerase인 Taq DNA polymerase는 PCR에 사용될 수 있습니다.  

 

그렇다면 높은 온도에서 Taq polymerase의 안정성은 어떨까요? 활성의 손실 없이 얼마나 오래 견딜 수 있을까요? 이 질문에 답변하기 위해, freeze-thaw stress test와 40, 25 및 5˚C에서 안정성 테스트를 하였습니다. 그 결과, VWR Taq DNA polymerase가 활성을 잃지 않고 2 주동안 40˚C에서 인큐베이션에도 안정적이라는 것을 확인할 수 있었습니다. 또한 여러 번의 free-thaw cycle에도 아주 약간의 활성 감소만 관찰되었습니다.

 

 

VWR Taq DNA Polymerase의 유래

​​Taq DNA 중합 효소는 1960 년대 미국 옐로 스톤 국립 공원의 온천에서 처음 발견된 thermophilic 박테리아인 Thermus aquaticus에서 유래합니다. Taq DNA polymerase는 처음으로 동정된 heat stable한 효소였으며, 후에 노벨상을 받은 PCR 기술을 위한 기반을 다졌습니다. 후에, 다른 다양한  heat-stable 중합효소들이 동정되어 시중에 판매되었습니다. 더 높은 fidelity를 가진 엔자임들이 존재하지만, Taq는 높은 정확성을 보이고 에러가 발생하기 전 45000 뉴클레오티드를 새로 합성되는 DNA strand에 포함시킬 수 있습니다. Taq는 가장 먼저 발견된 효소이며 오늘날에도 가장 유명하고 저렴한 DNA 중합효소중 하나로 사용되고 있습니다.

 

높은 온도에서 Taq polymerase의 안정성

온천에서 유래한만큼 Taq Polymerase는 95˚C에서 40분의 반감기를 갖고 있는 매우 안정적인 효소입니다. 반감기는 단지 몇 도의 온도 차이에도 빠르게 증가할 수 있습니다. 열안정성을 평가하기 위해 3가지 다른 온도에서 Taq polymerase의 활성을 테스트하였습니다. 

 

40˚C에서 Taq polymerase

효소 활성의 감소는 아래 Figure 1 그래프의 커브의 기울기 변화로 확인할 수 있습니다. 40˚C에서 2주 동안 인큐베이션 하였을 때, 활성 손실은 관찰되지 않았습니다. 4주 후 활성의 70%가 여전이 남아있었으며, 6주 후에는 50% 8주 후에는 약 10%로 감소하였습니다 (Figure 1).

Figure 2에서 end-point PCR은 최대 6주까지 40˚C에서 인큐베이트된 효소에 대해 같은 양의 수율을 보여줍니다. 8주 후 앰플리콘이 관찰되지만, 수율의 감소 또한 확인됩니다. 표준 PCR 반응에서, 중합효소는 많은 양으로 존재합니다. 따라서, 50% 효소 활성의 손실은 관찰되지 않았습니다 (Figure 2).  

 

 

[Figure 1]

[Figure 2]

 

25˚C에서 Taq polymerase

2달 후에 활성 손실이 없었습니다. 4달 후에, 활성의 95%가 남아있었습니다. RT에서 6달 후에 활성은 여전히 60~70%로 남아있었고, 8달 후에, 활성은 약 60%로 감소하였습니다 (Figure 3). Figure 4에서 확인할 수 있는것처럼 end-point PCR은 최대 4달까지 25˚C에서 인큐베이트된 효소에 대해 어떠한 손실도 보이고 있지 않으며, 6 및 8달동안 25˚C에서 인큐베이트된 효소에 대해서는 약간의 감소를 보였습니다. 또한, 표준 PCR 반응에 존재하는 여분의 polymerase는 효소 활성의 최대 40%를 보상합니다. 

 

[Figure 3]

 

[Figure 4]

5˚C에서 Taq polymerase

18 및 24달동안 5˚C에서 인큐베이트된 Taq polymerase의 증폭 플롯은 100% 활성의 증폭 플롯과 비슷하였으며, 이는 18달 동안 5˚C에서 Taq polymerase의 인큐베이션 후에도 활성 손실이 없었고, 24달 후에는 약간의 활성 손상만이 있었다는 것을 나타냅니다 (Figure 5). End-point PCR은 최대 24달 동안 5˚C에서 보관된 Taq polymerase가 -20˚C에서 보관된 효소와 비교하여 수율에 차이가 없음을 보여줍니다 (Figure 6).

 

[Figure 5]

 

[Figure 6]

 

 

이렇게 VWR Taq DNA polymerase는 열안정적인 효소입니다. 실험 결과는 VWR Taq polymerase가 활성 손실 없이 오랜 시간동안 높은 온도에서도 안정적인 것을 보여줍니다 (40˚C에서 2주, 25˚C에서 2달 및 4˚C에서 18개월). 더 자세한 내용은 첨부파일을 확인해주세요.

 

Selected VWR Hot Start PCR Products

Standard PCR	Units	Cat. No.
For routine PCR applications, which require high yield and reliable DNA amplification	VWR Taq DNA polymerase 5 U/μl	500	1000	2500
	with 10X Key Buffer, 10X Extra Buffer and MgCl2	733-1301	733-1302	733-1819
	with 10X Key Buffer (Mg2+-free) and MgCl2	733-1311	733-1312	733-1313
	with 10X Extra Buffer (Mg2+-free, Triton free) and MgCl2	733-1304	733-1305
	with 10X Key Buffer (Triton free), 10X Extra Buffer (Tween-free) and MgCl2		733-1307
For automation and freeze-drying For routine PCR applications, which require high yield and reliable DNA amplification	VWR Glycerol-fee Taq DNA polymerase 5 U/μl	500	1000	5000
	with MgCl2, without buffers			733-1999
	with 10X Key Buffer, 10X Extra Buffer and MgCl2	733-2410	733-1817

Taq DNA polymerase concentration: 5 Units/μl

10X Key Buffer: Tris-HCl pH 8,5; (NH₄)₂SO₂, 15 mM MgCl₂, 1% Tween® 20

10X Extra Buffer: Tris-HCl pH 8,3; KCl, 15 mM MgCl₂, 1% Triton™ X-100

10X Mg-Free Key Buffer: Tris-HCl pH 8,5; (NH₄)₂SO₂, 1% Tween® 20

10X Mg-Free Extra Buffer: Tris-HCl pH 8,3; KCl, 1% Triton™ X-100

 

관련 링크

 • 웹페이지 확인 - VWR Taq DNA Polymerase

 • 제품 브로셔 - 바로가기

 • 온라인 제품 문의 - 바로가기

 • 고객센터: customerservicekr@avantorsciences.com

 

아반토가 공급하는 고품질 PCR 관련 효소, 시약 및 기기 등 추가 정보가 필요하시다면 저희 홈페이지에 방문해보세요.