원형 RNA(circRNA)는 비코딩 RNA 분자의 고유한 종류로, 백 스플라이싱이라는 메커니즘을 통해 형성됩니다. 전구체 mRNA의 두 엑손은 스플라이싱 중에 닫힌 루프 구조로 연결됩니다. 이는 선형 RNA 분자에서 발견되는 일반적인 5' 캡 및 3' 테일 구조를 피합니다. 이 원형 구조는 circRNA에 높은 안정성을 부여하여 세포 내 뉴클레아제에 의한 분해를 덜 받게 합니다. 따라서 세포에서 반감기가 길어 실제 적용에서 저용량 및 장기 지속 효과를 얻을 수 있습니다. 또한 circRNA는 변형된 뉴클레오타이드인 캡핑이나 폴리아데닐화가 필요하지 않기 때문에 비교적 간단한 생산 공정이라는 장점이 있어 원형 RNA를 약물 개발의 핫스팟으로 만듭니다.
이는 약물 개발에 있어서 상당한 이점을 가지고 있으며, 그 세부 사항은 주로 다음에 나열되어 있습니다.
01 더 높은 안정성
circRNA의 구조상 핵산 분해효소에 의한 분해를 잘 견디므로 세포 내에서 반감기가 길고 안정성이 더 높은데, 이는 약물의 지속적인 효과에 매우 중요합니다.
02 면역원성이 낮음
circRNA는 선형 RNA에 비해 면역원성이 낮아 면역 반응 가능성이 낮아 약물 운반체로 더 적합합니다.
03 효율적인 단백질 발현
연구에 따르면, 설계된 circRNA는 진핵 세포에서 단백질을 안정적이고 효율적으로 발현할 수 있으며, 이는 단백질 대체 요법에 특히 중요합니다.
04 잠재적 질병 치료 응용 분야
circRNA는 희귀 질병, 암 치료, 백신 개발의 일부로서 다양한 질병을 치료하는 데 잠재력이 있는 것으로 나타났습니다.
05 혁신적인 배송 시스템
지질 나노입자(LNP)와 같은 새롭게 개발된 전달 시스템은 circRNA를 표적 세포에 효과적으로 전달할 수 있는데, 이는 약물의 타겟팅과 효능에 매우 중요합니다.
06 백신개발
circRNA 백신은 COVID-19 백신 개발에 잠재력이 있는 것으로 나타났습니다. 중화 항체를 더 많이 생성하고 효과적인 T 세포 반응을 유도할 수 있으며, 선형 mRNA에 비해 주변 온도에서 더 안정적이어서 보관 및 운송 조건이 간소화됩니다.
07 유전자 편집
circRNA는 유전자 편집 분야에서도 잠재력을 보여주고 있으며, 유전자 편집 시스템을 위한 템플릿 역할을 하여 더욱 지속적이고 안정적인 단백질 발현을 제공할 수 있습니다.
circRNA 생산 과정은 다음과 같습니다. 템플릿 준비, 시험관 내 전사, DNA 템플릿 제거, 원형화 및 정제. RNA 원형화 후, 원형화되지 않은 RNA는 Ribonuclease R(RNase R)로 소화하여 circRNA를 풍부하게 해야 합니다.
YEASEN 은 양방향 분자 효소 합리적 설계 및 지향 진화 플랫폼과 GMP 수준 제품을 위해 특별히 설계된 분자 효소 생산 기지를 보유하고 있습니다 . 고순도 및 강력한 소화 활성을 가진 GMP 등급 RNase R 제품을 개발 및 생산하여 새로운 RNA 백신/약물 출시를 지원합니다.
그림 1: 원형 RNA 생산 공정 다이어그램
(출처: Front Immunol 2023 Jan 12:13:1091797. doi: 10.3389/fimmu.2022.1091797. eCollection 2022.)
RNase R(Ribonuclease R, RNase R)은 Escherichia coli 에서 유래한 Mg2+-의존성 3'→5' 엑소리보뉴클레아제입니다. 모든 선형 RNA를 소화할 수 있으며 3' 말단에 7개 미만의 뉴클레오티드가 돌출된 circRNA, Lasso RNA 또는 이중 가닥 RNA 분자를 소화하는 데 어려움이 있습니다. RNase R은 일반적으로 선형 RNA 분자를 제거하는 데 사용되어 circRNA 및 lariat RNA와 같은 비선형 RNA를 풍부하게 하는 목적을 달성합니다.
주요 적용 지역 이다:
- 유전자 발현 연구
- 대체 스플라이싱에 관한 연구;
- 생물학적 샘플에서 circRNA를 풍부하게 만듭니다.
- 인트론 라리아트 구조 RNA를 식별합니다.
- 엑손 circRNA를 식별합니다.
제품 특징
- 단백질 순도(SDS-PAGE) ≥95%
- 에그조뉴클레아제 잔류물 없음
- 경쟁사와 비교했을 때, 본 제품은 선형 RNA를 소화하는 능력이 동등합니다.
- 경쟁사와 비교했을 때, 이 제품은 circRNA 농축에 비슷한 효과를 나타냅니다.
성능 시연
단백질 순도(SDS-PAGE) ≥95%
그림 2: 단백질 순도 테스트: 왼쪽에서 오른쪽으로, 결과는 동일한 제품 농도의 다른 용량(1 μL, 2 μL, 3 μL)에 대한 것입니다. 결과에 따르면 YEASEN RNase R 제품의 단백질 순도는 ≥95%입니다.
엑소뉴클레아제 잔류물 없음
그림 3: 엑소뉴클레아제 잔류 검출: 20 U의 YEASEN RNase R을 0.5 μg의 λDNA-Hind III 소화물에 첨가하고, 37°C에서 4시간 동안 배양한 다음, 아가로스 겔 전기영동을 수행합니다. 결과에 따르면 DNA 밴드는 변하지 않았으며, 이는 YEASEN RNase R 제품에 잔류 엑소뉴클레아제가 없음을 나타냅니다.
선형 RNA 소화에 있어서 수입 브랜드 A RNase R 제품과 유사
그림 4: YEASEN RNase R 제품과 수입 제조업체 A의 RNase R 제품의 선형 RNA 소화 능력 비교: YEASEN RNase R 제품과 수입 제조업체 A의 RNase R 제품을 선형 RNA 기질이 포함된 반응 시스템에 첨가했을 때, 첨가한 RNase R 제품의 양이 2-4 U에 도달했을 때 RNA 밴드가 약해지거나 심지어 사라져 RNase R이 선형 RNA 분자에 소화 효과가 있음을 보여주었습니다. 또한 YEASEN RNase R 제품과 수입 제조업체 A의 RNase R 제품의 선형 RNA 분자 소화 능력은 비슷합니다.
A사의 수입브랜드 RNase R 제품의 circRNA 농축효과와 동일
그림 5: YEASEN RNase R 제품과 수입 제조업체 A의 RNase R 제품에 의한 circRNA의 농축 효과 비교: circRNA 기질이 포함된 반응 시스템을 각각 수입 제조업체 A의 YEASEN 제품과 RNase R 제품으로 반응시켰습니다. 결과에 따르면 YEASEN의 RNase R 제품과 수입 제조업체 A의 RNase R 제품으로 처리한 후 RNA 밴드의 밝기에 유의한 차이가 없었으며, 이는 circRNA가 RNase R에 의한 소화를 견딜 수 있음을 나타냅니다. 위의 결과는 YEASEN 제품과 수입 제조업체 A의 RNase R 제품 모두 circRNA 농축에 효과적으로 사용할 수 있음을 확인합니다.
고객 피드백
Y EASEN RNase R은 다른 브랜드와 비교해 선형 RNA에 대한 절단 효과가 더 좋습니다.
그림 6: YEASEN 제품과 제조업체 A, B의 선형 mRNA 분자에 대한 RNase R 소화 효과 비교: 반응은 YEASEN RNase R 제품과 제조업체 A, B의 RNase R 제품을 1μg의 선형 mRNA 기질이 포함된 반응 시스템에 첨가하여 수행했습니다. 결과에 따르면 YEASEN RNase R 제품은 제조업체 A, B의 RNase R 제품에 비해 선형 RNA에서 소화 효율이 더 좋았습니다.
제품 정보
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제품 이름 |
제품 코드 |
제품 사양 |
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14615ES |
500U/5000U/20KU/200KU |
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14616ES |
500µl/1ml/5ml/10ml/100ml |
참고문헌
1.Qu L, Yi Z, Shen Y, 외. SARS-CoV-2 및 새로운 변종에 대한 원형 RNA 백신. 셀. 2022;185(10):1728-1744.e16. doi:10.1016/j.cell.2022.03.044
2. Chen L, Wang C, Sun H, et al. circRNA 발견 및 분석을 위한 생물정보학 툴박스. Brief Bioinform. 2021;22(2):1706-1728. doi:10.1093/bib/bbaa001