mRNA體外合成整體解決方案
mRNA(Messenger RNA),即信使RNA,是以DNA的一條鏈為模板轉錄而來,攜帶遺傳信息并指導蛋白質的合成。mRNA疫苗是指將編碼抗原的mRNA引入體內,利用宿主細胞自身的蛋白質合成機制產生抗原蛋白,進而觸發機體的免疫應答,達到預防疾病的目的。
新冠疫情在全球的肆虐,促進了mRNA技術的發展,使其成為2021年《麻省理工科技評論》發布的“全球十大突破性技術”之首。也將疫苗的研發推上了新的高潮,全球的大型藥企均在抓緊時間布局新冠疫苗的研發。到目前為止,被批準進入臨床試驗的疫苗類型主要包括:滅活疫苗、核酸疫苗、載體疫苗、亞單位疫苗、病毒樣顆粒疫苗和減毒活疫苗。而核酸疫苗中的mRNA疫苗在研發和生產等方面具備顯著優勢,憑借其研發周期短、抗原選擇范圍廣;安全性高;有效性高、穩定性好;生產難度低、速度快等優勢,吸引了越來越多的企業進入到mRNA疫苗的研發行列。mRNA技術經過30多年的發展已日漸成熟,但要制備安全、高效、穩定的mRNA疫苗,仍然存在一些難題,比如合成與純化足夠蛋白表達量的mRNA,mRNA在體內的有效靶向遞送等。
mRNA疫苗的研發與生產流程主要包括以下步驟:
1. 篩選分離目標病原體;
2. 利用NGS技術進行基因測序;
3. 篩選出對感染或復制重要的編碼目標蛋白對應的基因序列(或直接提取mRNA)構建pDNA質粒;
4. 體外轉錄:通常使用限制性核酸內切酶線性化的pDNA質粒作為模板,酶切位點選擇在質粒3' 端的下游位置,隨后再次使用沉淀和提取純化線性DNA。轉錄過程還需要的一些酶包括:來自T7、T3或SP6噬菌體的RNA聚合酶、RNA酶抑制劑和無機焦磷酸酶(去除RNA合成過程中產生的的焦磷酸酯并競爭性地抑制轉錄)。最后,使用RNase-free的DNA酶消化模板DNA。
5. 對mRNA進行高度純化;
6. 制備mRNA無菌制劑;
7. 配送給需要接種的人群。

疫情當前,國內外許多企業和機構大量投入研發,建立mRNA疫苗新型研發平臺。作為國產生物試劑優質供應商,全式金為這些企業提供一系列相關產品,助力mRNA疫苗研發。
目標抗原靶點篩選
1. TransStart? FastPfu Fly DNA Polymerase(AP231)
一種用于快速PCR的熱啟動超高保真DNA聚合酶,該酶擴增速度更快 (≤5 kb基因可實現12 kb/min的極速擴增,>5 kb基因可達到6 kb/min高速擴增),擴增效率更高,產量更高,保真性更高,靈敏度更高。
· 保真性是EasyTaq? DNA Polymerase的108倍。
· 擴增產物為平端,可直接克隆于pEASY?-Blunt 系列載體中。
· 基因組DNA 片段的擴增 (≤ 15 kb)。
· Plasmid DNA片段擴增 (≤ 20 kb)。
dNTPs是PCR的重要組成,它的質量好壞嚴重影響PCR的保真性、特異性、擴增效率。High Pure dNTPs(AD101)是美國進口,市場上純度較高的dNTPs,純度在99%以上,不含DNase和RNase。
質粒及模板制備
1. EasyPure? 1-Tube Universal EndoFree Plasmid MaxiPrep Kit (for 100-500 ml)(EM152)
利用硅膠膜離心柱特異地吸附DNA,可實現100-500 ml LB培養基制備的大腸桿菌菌體的一管式裂解中和,上清液體積小于50 ml。溶液含指示劑,通過溶液顏色的變化,指示裂解、中和是否完全,實現操作的可視化。使用本試劑盒提取的質粒DNA適用于酶切、連接、轉化、測序和轉染等實驗。
2. EasyPure? 1-Tube Universal EndoFree Plasmid MaxiPrep Kit (for 100-500 ml)(EM153)
利用硅膠膜離心柱特異地吸附DNA,可實現100-500 ml LB培養基制備的大腸桿菌菌體的一管式裂解中和,上清液體積小于50 ml。溶液含指示劑,通過溶液顏色的變化,指示裂解、中和是否完全,實現操作的可視化。全新內毒素去除方案可使內毒素水平低至0.001 EU/μg,使用本試劑盒提取的質粒DNA適用于酶切、連接、轉化、測序和轉染等實驗。
3. FlyCut? 系列內切酶
FlyCut? 系列5分鐘快速內切酶,配有通用的專利性配方的特殊緩沖液,具有省時、高效(酶切效率高,無星號活性)的特點。
4. Phi29 DNA Polymerase(LP101)
由重組φ29 DNA polymerase 基因的載體,在大腸桿菌中經誘導表達、純化而成, 分子量為74.4 kDa。具有高保真、高效率、高靈敏度、高產量的特點,用于測序、SNP基因分型、STR/微衛星分析、病毒檢測和miRNA檢測。
體外轉錄
1. T7 High Efficiency Transcription Kit(JT101)
利用T7 RNA Polymerase,以含有T7啟動子的超螺旋質粒DNA或線性DNA為模板,對T7啟動子下游的DNA序列進行高效轉錄。適用于制備長度超過6000 nt的高濃度RNA,制備的RNA可用于體外翻譯、RNase保護實驗、RNA剪切以及雜交探針標記等。全式金T7 RNA聚合酶轉錄試劑盒在每20 μl體系中,1 μg模板可以生成150-280 μg的RNA。
2. Ribonuclease Inhibitor Pro(AI201)
在mRNA疫苗研發和生產過程需要保持mRNA的穩定性以保證疫苗高質量生產。全式金RNase抑制劑酶Ribonuclease Inhibitor Pro是經大腸桿菌表達、純化的豬源重組蛋白,特異性地抑制RNase A、RNase B和RNase C,活性高能夠顯著穩定mRNA的存在。
3. DNase I (RNase-free ) (GD201)
在mRNA疫苗生產的過程中對DNA的殘留控制非常嚴格,全式金DNase I (RNase-free )能夠隨機分解DNA單/雙鏈,酶活性高,性能優。
mRNA修飾
本產品包含牛痘病毒加帽酶、mRNA帽結構2’-O-甲基轉移酶和其他加帽反應組分,可用于對T7體外轉錄(JT101)產生的RNA進行5’加帽修飾,具有高效、高靈活性、操作簡便等特點。反應產物為Cap1-mRNA,加帽效率可接近100%,并且帽子結構方向正確,對于mRNA的穩定、轉運(出核)、翻譯過程均有重要作用。
2. mRNA Poly(A) Tailing Kit(LA201)
本產品反應時不依賴模板的存在,催化ATP轉化為AMP并依次摻入到RNA的3′ 末端,即在mRNA的3' 端加Poly(A) 尾,提高RNA在細胞中的穩定性。本產品具有很高的加尾效率,且可平行放大體系用于在體外轉錄(JT101)及加帽后(LC101)mRNA 的加尾修飾,制備可用于細胞轉染的RNA樣品。具有高效率、高靈活性、操作簡便等特點。
樣品純化
DNA純化
1. MagicPure? Size Selection DNA Beads(EC401)
基于Solid Phase Reverse Immobilization (SPRI) 原理,采用具有獨特分離作用的磁珠與緩沖液系統,適用于DNA純化、DNA濃縮、高通量測序文庫構建中DNA片段分選,使用方法可與主流文庫構建試劑盒兼容。
RNA純化
1. MagicPure? mRNA Kit (EC511)
偶聯了Oligo (dT)的磁珠與帶Poly(A)尾的mRNA特異結合,純化后的mRNA純度高,完整性好,得到的mRNA適用于RT-PCR、qRT-PCR、二代測序等。本試劑盒適用于磁棒式高通量核酸提取儀。
2. EasyPure? RNA Purification Kit (ER701)
利用硅膠膜離心柱特異地吸附RNA,純化經DNase I處理的總RNA產物、體外轉錄產物、RNA標記產物、合成RNA等,能有效地去除蛋白質、有機化合物、無機鹽離子等雜質,操作簡便、快速。
3. MagicPure? RNA Beads (EC501)
利用獨特的磁珠與緩沖液系統,特異地吸附RNA,純化去除rRNA的RNA產物,經DNase I處理的RNA產物,純化體外轉錄產物、RNA標記產物和合成RNA等。操作簡便、快速。
mRNA轉染
TransIntro? mRNA Transfection Reagent (FT501)
一款高性能的mRNA專用的陽離子聚合物轉染試劑,可直接將mRNA傳遞到細胞質中進行表達,避免了轉錄調控作用及進入細胞核的限制,比常規DNA轉染方法效率更高。該試劑毒性低,轉染效率高,對常規細胞和難轉染細胞均有比較好的效果,且不受血清和抗生素的影響,性能穩定。
基因測序
全式金擁有DNA文庫構建、RNA文庫構建、rRNA去除試劑盒、mRNA捕獲試劑盒及文庫擴增試劑盒等產品。
1. DNA文庫構建(轉座酶法/傳統DNA建庫法/片段化酶法)
★TransNGS? Tn5 DNA Library Prep Kit for Illumina? (for 50 ng/5 ng/1 ng DNA) (KP101/KP121/KP111)
★TransNGS? DNA Library Prep Kit for Illumina? (KP201)
★TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina?(KP231)
★TransNGS? Fragmentase DNA Library Prep Kit for Illumina?(KP241)
2. RNA文庫構建
★TransNGS? Fast RNA-Seq Library Prep Kit for Illumina?(KP701)
★TransNGS? Fast RNA-Seq Library Prep Kit for MGI?(KP801)
3. rRNA去除(人/小鼠/大鼠)
★TransNGS? rRNA Depletion Kit (Human/Mouse/Rat) (KD101)
4. mRNA磁珠捕獲
★MagicPure? mRNA Kit(EC511)
5. 文庫擴增及qPCR精確定量
★TransNGS? Library Amplification SuperMix(KA101)
★TransNGS? Library Quantification Kit for Illumina?(KQ101)
自動核酸提取儀
TS-32/96自動核酸提取儀是采用先進磁珠分離技術的高科技產品,具有自動化程度高,提取速度快,結果穩定,操作簡便的優點。全式金作為國內知名的核酸分離純化技術公司,可提供多種配套提取試劑盒,使儀器的使用范圍最大化,成本低廉化。
mRNA疫苗是一種通用的新型平臺技術,將來應用前景十分廣泛,不僅僅是新冠等感染性疾病,還有望用于癌癥等諸多領域。針對mRNA疫苗研發生產,全式金擁有完整的mRNA體外合成產品線,能提供一系列體外合成酶及試劑,幫助各位客戶朋友們應對研發過程中各項關鍵技術挑戰,助力開創疾病治療的“mRNA時代”。
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