作為近幾年興起的突破性技術,mRNA技術通過脂質納米顆粒( LNP )將mRNA導入體內來表達抗原蛋白,以刺激機體產生特異性免疫反應。新冠肺炎疫情( COVID-19 )爆發后,針對性的mRNA疫苗在多種疫苗類型中脫穎而出。與此同時,環狀RNA( circRNA )以其高度穩定的結構,不需要修飾核苷酸和加帽加尾修飾等優勢,逐漸走入大眾視野,并迅速引發資本市場和業內研究人員的高度關注。
circRNA 技術路線:

1 模板制備
在該環節中,高質量的質粒制備尤為重要,關系到后續體外轉錄產物的質量。環狀質粒由于無有效的終止,會轉錄出不同長度的RNA產物。為了得到特定長度的RNA,質粒必須完全線性化,線性化的質粒需確保雙鏈為平末端或5’端為突出結構。此外,為了使轉錄產物中不帶有酶切位點殘基序列,通常質粒線性化時需要使用IIS型限制性內切酶進行質粒酶切。近岸蛋白提供GMP級生產BsaI(Cat#GMP-RE026)、BspQI(Cat#GMP-RE057)和XbaI(Cat#GMP-RE015)限制性內切酶,高效線性化質粒。
1.1 Bsa I,GMP Grade,Cat#GMP-RE026
限制性內切酶Bsa I 特異性識別雙鏈DNA中位點并進行酶切,可將模板質粒酶切線性化,制備mRNA體外合成模板;
酶切位點:

產品特點:
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強特異性;
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受CpG、Dcm甲基化影響,剪切阻斷;
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受EcoBI甲基化影響,剪切可能受影響;
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不受Dam甲基化影響。

50μl 酶切體系內,1U BsaI 引入量前提下,調整質粒加量進行酶切,結果顯示 BsaI 可完全酶切 10μg 質粒。受質粒類型及超螺旋比例等因素影響,酶切效率有較大差異,需根據實際情況調整酶切體系。
1.2 BspQI, GMP Grade,Cat#GMP-RE057
限制性內切酶BspQI特異性識別雙鏈DNA中位點并進行酶切,可將模板質粒酶切線性化,制備mRNA體外合成模板;
酶切位點:

產品特點:
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對Dam、Dcm和哺乳動物CpG甲基化不敏感。
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BspQI的同裂酶有LguI、PciSI、SapI。
1.3 XbaI, GMP Grade,Cat#GMP-RE015
限制性內切酶XbaI特異性識別雙鏈DNA中位點并進行酶切,可將模板質粒酶切線性化,制備mRNA體外合成模板;
酶切位點:

2 RNA 體外轉錄
此步以DNA為模板,在體外由RNA聚合酶催化合成mRNA。
2.1 T7 RNA Polymerase, GMP Grade,Cat#GMP-E121,Cat#GMP-E122
作為生物大分子,mRNA可通過體外轉錄(IVT,in vitro transcription)的方法大規模合成,T7啟動子是目前轉錄效率最高的啟動子之一,因此采用T7 RNA Polymerase進行體外轉錄可簡單快速獲得大量的RNA分子。T7 RNA Polymerase是體外轉錄生產治療用mRNA的關鍵酶。
dsRNA作為體外轉錄的副產物之一,能夠被對應的核酸受體識別,引發天然免疫炎癥反應,嚴重影響mRNA疫苗的效果,在生產過程中需要嚴格控制。經分子進化改造獲得的T7 RNA聚合酶突變體(目錄號:GMP-E122)可明顯降低轉錄產物中dsRNA的含量。
產品特點:
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有效降低dsRNA含量
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產量高,150-250μg/20μl反應體系
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共轉錄體系加帽率高
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可轉錄不同長度片段,產物完整性好


2.2 RNase inhibitor, GMP Grade,Cat#GMP-E125
RNase Inhibitor可與RNase A形成1:1復合體,對RNase 有極強非競爭性抑制,保護mRNA轉錄后不被降解
產品特點:
強抑制RNase活性;
穩定性強,適合更高轉錄溫度體系探索。

2.3 Pyrophosphatase, Inorganic (yeast), GMP Grade,Cat#GMP-M036
RNA體外合成過程中加入無機焦磷酸酶,增加RNA產量。
Pyrophosphatase, Inorganic可催化無機焦磷酸鹽水解生成P2O74-+H2O+PPase→2HPO42-,一方面可去除無機焦磷酸鹽對反應體系的抑制,另一方面為反應提供熱力學動力,促進產物的生成,在mRNA疫苗體外大規模合成中加入可顯著提高產量。

2.4 核苷酸,Cat#GMP-S033-036D
核苷三磷酸( NTP )可用于分子生物學中多種相關應用;

3 模板去除(DNaseI, GMP Grade,Cat#GMP-E127)
此步為RNA轉錄結束后,雙鏈DNA模板去除

4 RNA環化
環化工藝有三種不同的制備方法,不同的方式、不同的RNA長度都可能帶來不同的環化效率。以I型內含子為基礎,搭配有助于剪接的輔助序列,可實現環化1500nt以上的RNA。II型內含子剪接有酵母菌或破傷風桿菌來源,Ⅱ型內含子的自催化剪接反應可以在體外人工制備環狀RNA,利用Ⅱ型內含子的六個結構區域中的(D1-D3)以及(D5-D6)序列倒轉,可以形成自剪接活性的核酶,此種方法制備的環狀RNA沒有外來序列的殘留。通過酶法環化可以避免外源序列引入導致的免疫原性,同時發展了借助內源性的夾板鏈實現RNA的環化。
近岸蛋白提供GMP級T4 RNA Ligase 2(Cat#GMP-M050),助力circRNA藥物開發及申報。
5 circRNA 純化
環化結束后,需要通過系列純化手段對circRNA進行高純度回收,由于不同環化方式的效率差異,RNase R的引入,有效去除未環化的線性RNA,從而達到純化circRNA的目的。RNase R幾乎能夠消化所有線性的RNA,但不易消化環狀RNA、套索結構RNA和3'端突出少于7個核苷酸的短雙鏈RNA分子。近岸蛋白經過系列驗證,重磅推出高活性RNase R(Cat#GMP-E224)。

qRT-PCR 驗證實驗


細胞表達驗證

經RNase R消化后的eGFP circRNA轉染細胞后,表達量更高。
產品信息


