Cirkulært RNA (circRNA) er en unik klasse af ikke-kodende RNA-molekyler, de dannes gennem en mekanisme kaldet tilbagesplejsning. De to exoner af precursor-mRNA er forbundet til en lukket sløjfestruktur under splejsning, Dette undgår de almindelige 5'-hætte- og 3'-halestrukturer, der findes i lineære RNA-molekyler. Denne cirkulære struktur giver høj stabilitet til circRNA, gør det mindre modtageligt for nedbrydning af nukleaser i cellen. Derfor har de en længere halveringstid i celler, hvilket giver dem mulighed for at opnå lavdosis og langvarige effekter i praktiske applikationer. Derudover har circRNA fordelen af en relativt simpel produktionsproces, fordi den ikke kræver de modificerede nukleotider dækningen eller polyadenyleringen, hvilket gør cirkulært RNA til et hot spot i lægemiddeludvikling.
Det har betydelige fordele i lægemiddeludvikling, hvis detaljer hovedsageligt er opført i følgende:
01 Højere stabilitet
Strukturen af circRNA gør det modstandsdygtigt over for nedbrydning af nukleaser, så det har en længere halveringstid og højere stabilitet i celler, hvilket er afgørende for lægemidlers vedvarende virkning.
02 Lav immunogenicitet
Sammenlignet med lineært RNA har circRNA lavere immunogenicitet, hvilket reducerer muligheden for immunreaktioner, hvilket gør circRNA mere egnet som lægemiddelbærer.
03 Effektiv proteinekspression
Forskning viser, at konstruerede circRNA'er stabilt og effektivt kan udtrykke proteiner i eukaryote celler, hvilket er særligt vigtigt for proteinerstatningsterapi.
04 Potentielle applikationer til behandling af sygdomme
circRNA har vist potentiale i behandlingen af forskellige sygdomme, herunder sjældne sygdomme, kræftbehandling og som en del af vaccineudvikling.
05 Innovativt leveringssystem
De nyudviklede leveringssystemer, såsom lipidnanopartikler (LNP'er), kan effektivt levere circRNA til målceller, hvilket er afgørende for lægemidlers målretning og effektivitet.
06 Udvikling af vaccine
circRNA-vacciner har vist potentiale i udviklingen af COVID-19-vacciner, der er i stand til at inducere produktionen af mere neutraliserende antistoffer og effektive T-celle-responser, og er mere stabile ved omgivelsestemperaturer sammenlignet med lineært mRNA, hvilket hjælper med at forenkle opbevarings- og transportbetingelser.
07 Genredigering
circRNA viser også potentiale inden for genredigering, der er i stand til at tjene som skabelon for genredigeringssystemer, hvilket giver mere vedvarende og stabil proteinekspression.
circRNA-produktionsprocessen omfatter: skabelonforberedelse, in vitro-transkription, fjernelse af DNA-skabelon, cirkularisering og oprensning. Efter RNA-cirkularisering skal ikke-cirkulariseret RNA fordøjes med Ribonuclease R (RNase R) for at berige circRNA.
YEASEN har et tovejs molekylært enzym rationelt design og rettet udviklingsplatform samt en molekylær enzymproduktionsbase specielt designet til produkter på GMP-niveau. Udvikle og producere GMP-grade RNase R-produkter med høj renhed og stærk fordøjelsesaktivitet, der yder støtte til lanceringen af nye RNA-vacciner/lægemidler.
Figur 1: Cirkulær RNA-produktionsprocesdiagram
(Kilde: Front Immunol 2023 Jan 12:13:1091797. doi: 10.3389/fimmu.2022.1091797. eCollection 2022.)
RNase R (Ribonuclease R, RNase R) er en Mg2+-afhængig 3'→5' exoribonuclease, der stammer fra Escherichia coli. Det kan fordøje alt lineært RNA og har svært ved at fordøje circRNA, Lasso RNA, eller dobbeltstrengede RNA-molekyler med mindre end 7 nukleotider, der rager frem i 3'-enden. RNase R bruges almindeligvis til at fjerne lineære RNA-molekyler, for at opnå formålet med at berige ikke-lineære RNA'er såsom circRNA og lariat-RNA.
Hovedapplikationen regioner er:
- Genekspressionsforskning;
- Forskning i alternativ splejsning;
- Berige circRNA fra biologiske prøver;
- Identificer intronisk lariatstruktur RNA;
- Identificer exon circRNA.
Produktegenskaber
- Proteinrenhed (SDS-PAGE) ≥95%;
- Ingen exonukleaserest;
- Sammenlignet med konkurrenterne har produktet tilsvarende evne til at fordøje lineært RNA;
- Sammenlignet med konkurrenterne har produktet en lignende effekt på circRNA-berigelse.
Præstationsdemonstration
Proteinrenhed (SDS-PAGE) ≥95 %
Figur 2: Proteinrenhedstest: Fra venstre mod højre er resultaterne for forskellige volumener (1 μL, 2 μL, 3 μL) af samme produktkoncentration. Resultaterne viser, at proteinrenheden af YEASEN RNase R-produkt er ≥95%.
Ingen exonukleaserester
Figur 3: Resterende påvisning af exonuklease: tilføj 20 U YEASEN RNase R til 0,5 μg λDNA-Hind III-fordøjelse, inkuber ved 37°C i 4 timer, og udfør derefter agarosegelelektroforese. Resultaterne viser, at DNA-båndene ikke ændrede sig, hvilket indikerer, at der ikke er nogen resterende exonuklease i YEASEN RNase R-produkt.
Sammenlignet med det A-importerede mærke RNase R-produkt til fordøjelse af lineært RNA
Figur 4: Sammenligning af YEASEN RNase R-produkters og en importeret producents RNase R-produkters evne til at fordøje lineært RNA: Når YEASEN RNase R-produktet og RNase R-produktet fra en importeret producent A blev tilføjet til et reaktionssystem indeholdende lineære RNA-substrater, resultaterne viste, at når mængden af tilsat RNase R-produkt nåede 2-4 U, blev RNA-båndene svage eller endda forsvundet, hvilket indikerer, at RNase R har en fordøjelseseffekt på lineære RNA-molekyler. YEASEN's fordøjelseskapacitet RNase R-produktet og RNase R-produktet fra den importerede producent A på lineære RNA-molekyler er sammenlignelige.
Svarende til circRNA-berigelseseffekten af A's importerede mærke RNase R-produkt
Figur 5: Sammenligning af berigelseseffekten af circRNA med YEASEN RNase R-produkt og RNase R-produkt fra en importeret producent A: Reaktionssystemet indeholdende circRNA-substrater blev udsat for reaktioner med YEASEN produkter og RNase R-produkter fra henholdsvis en importeret producent A.Resultaterne viste, at der ikke var nogen signifikant forskel i lysstyrken af RNA-bånd efter behandling med YEASENs RNase R-produkt og RNase R-produktet fra den importerede producent A, hvilket indikerer, at circRNA kan modstå fordøjelse af RNase R. Ovenstående resultater bekræfter, at både YEASEN produkter og en importeret producents RNase R-produkter kan effektivt bruges til circRNA-berigelse.
Kundefeedback
YLIDT RNase R har bedre spaltningseffekter på lineært RNA sammenlignet med andre mærker.
Figur 6: Sammenligning af virkningerne af RNase R-fordøjelse på lineære mRNA-molekyler mellem YEASEN produkter og producenter A og B: Reaktionen blev udført ved at tilsætte YEASEN RNase R-produkt og RNase R-produkter fra fabrikant A og B til et reaktionssystem indeholdende 1 μg lineært mRNA-substrat. Resultaterne viste, at YEASEN RNase R-produkt havde bedre fordøjelseseffektivitet på lineært RNA sammenlignet med RNase R-produkter fra fabrikant A og B.
Produktinformation
| Produktnavn | Produktkode | Produktspecifikationer |
| 14615ES | 500U/5000U/20KU/200KU | |
| 14616ES | 500 µl/1 mL/5 mL/10 mL/100 mL |
Referencer
1.Qu L, Yi Z, Shen Y, et al. Cirkulære RNA-vacciner mod SARS-CoV-2 og nye varianter. Celle. 2022;185(10):1728-1744.e16. doi:10.1016/j.cell.2022.03.044
2. Chen L, Wang C, Sun H, et al. Den bioinformatiske værktøjskasse til opdagelse og analyse af circRNA. Kort Bioinform. 2021;22(2):1706-1728. doi:10.1093/bib/bbaa001