揭秘罗氏定向进化新型DNA聚合酶—KAPA2G

来源：罗氏诊断产品（上海）有限公司分类：工作原理

2025-01-23 10:44:39 18阅读次数

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作者：曲爽博士

部

Science Value 团队

现代分子诊断应用对实验的要求越来越高，传统的DNA聚合酶已经不能满足当下分子诊断的临床应用需求，Roche旗下KAPA系列定向进化筛选的DNA聚合酶具有更加适合现代分子诊断应用的优良特性。其中，KAPA2G是利用定向进化技术筛选得到的新型快速热启动DNA聚合酶，具有超快速、超多重PCR扩增、无序列偏好性、广谱耐抑制等特点。能够显著提升检测速度、检测灵敏度和特异性，并且可以灵活应对临床复杂样本，极大简化了下游分子诊断的开发和生产流程。

超快速

相比于野生型Taq聚合酶，KAPA2G DNA聚合酶具有更快的合成速度，可达1kb/s。如图1A所示，KAPA2G DNA聚合酶提供比野生型Taq DNA聚合酶更快的延伸速率，最多可节约近75%的时间。除了扩增速度快之外，KAPA2G DNA聚合酶在快速多重PCR应用中比其它酶有更高的产量和灵敏度（图1B）。

图1: KAPA2G DNA聚合酶与野生型热启动Taq酶(A)和其它酶(B)性能对比*

超多重

KAPA2G DNA聚合酶除了具有快速扩增速度外，KAPA2G还具有超多重的扩增能力。图 2展示了KAPA2G Fast Multiplex预混液在8-plex PCR和12-plex PCR中对于多个模板能够进行有效的扩增。tNGS通常需要同时高效扩增几十至上百重靶标，KAPA2G DNA聚合酶因其优秀的超多重扩增能力已在多项研究中有所应用。

图2: KAPA2G DNA聚合酶与其他酶在多重PCR(8-plex & 12-plex)中性能对比*

无序列性偏好

多重PCR不仅需要能够同时扩增多重靶标，并且要求对于不同靶标序列的扩增不能有明显的偏好性。KAPA2G DNA聚合酶对高GC或高AT序列的靶标均具有优秀性能，同时对体系中超多重靶标扩增具有很好的均一性。如图3所示，对于富含GC或者AT的靶标，KAPA2G DNA聚合酶均可高效扩增，GC含量27%到GC含量84%的72种靶标均能100%检出，而传统的热启动Taq酶只能检出66%。

图3: KAPA2G DNA聚合酶与普通热启动Taq酶扩增不同GC含量模板性能对比*

扩增子按照GC含量递增顺序加载，最低GC含量(27%，蓝色)位于左上角，最高GC含量(84%，红色)位于右下角。

耐抑制

在进行PCR扩增的过程中常常会遇到模板质量参差不齐的情况，比如不同类型样本中可能含有各种PCR抑制物。KAPA2G DNA聚合酶本身对于一些常见的PCR抑制剂具有一定的耐受性，对于复杂困难的样本会有更好的表现。如图4所示，使用KAPA2G和野生型Taq聚合酶，在四种常见PCR抑制剂存在的条件下进行PCR扩增，KAPA2G DNA聚合酶具有更好的扩增能力。

图4: KAPA2G和野生型Taq 聚合酶在四种常见PCR抑制剂(氯化钠/尿素/SDS/乙醇)存在的条件下从1pg质粒DNA扩增1.5kb片段的结果对比*

KAPA2G DNA聚合酶是抗体介导的热启动聚合酶，具有更好的扩增性能和更快的合成速度，能够大大缩短PCR的时间。KAPA2G DNA聚合酶在多重扩增方面也表现优秀。另外，KAPA2G DNA聚合酶还具有强大的耐抑制能力，面对粗制样本、GC异常样本均具有优秀的扩增能力。经过多年的市场验证，KAPA2G DNA聚合酶在病原靶向测序tNGS、遗传病多重扩增检测、快速PCR以及法医学检测等领域均有广泛的应用。

KAPA2G系列产品适合的应用

病原靶向测序tNGS
遗传病多重扩增检测
快速PCR
法医学检测

产品名称	货号
KAPA2G Fast HotStart PCR Kit	08041202001
KAPA2G Fast HS (12500U)	07983239001
KAPA2G Robust HotStart ReadyMix	08041113001
KAPA2G Fast HS Multiplex Mix,50 ml	09077898001
KAPA2G Buffer A	09084690103
KAPA2G Buffer B	09084703103