Cirkulärt RNA (circRNA) är en unik klass av icke-kodande RNA-molekyler, de bildas genom en mekanism som kallas tillbaka splitsning, De två exonerna av prekursor-mRNA är anslutna till en sluten loop-struktur under splitsningen, Detta undviker de vanliga 5'-kapslarna och 3'-svansstrukturerna som finns i linjära RNA-molekyler. Denna cirkulära struktur ger hög stabilitet till circRNA, gör det mindre mottagligt för nedbrytning av nukleaser i cellen. Därför har de en längre halveringstid i cellerna, vilket gör att de kan uppnå låga doser och långvariga effekter i praktiska tillämpningar. Dessutom har circRNA fördelen av en relativt enkel produktionsprocess eftersom den inte kräver de modifierade nukleotider täckningen eller polyadenyleringen, vilket gör cirkulärt RNA till en het punkt i läkemedelsutvecklingen.
Det har betydande fördelar i läkemedelsutveckling, vars detaljer huvudsakligen är listade i följande:
01 Högre stabilitet
Strukturen av circRNA gör det resistent mot nedbrytning av nukleaser, så det har en längre halveringstid och högre stabilitet i celler, vilket är avgörande för läkemedels ihållande effekt.
02 Låg immunogenicitet
Jämfört med linjärt RNA har circRNA lägre immunogenicitet, vilket minskar risken för immunreaktioner, vilket gör circRNA mer lämpligt som läkemedelsbärare.
03 Effektivt proteinuttryck
Forskning visar att konstruerade circRNAs stabilt och effektivt kan uttrycka proteiner i eukaryota celler, vilket är särskilt viktigt för proteinersättningsterapi.
04 Potentiella tillämpningar för behandling av sjukdomar
circRNA har visat potential vid behandling av olika sjukdomar, inklusive sällsynta sjukdomar, cancerterapi och som en del av vaccinutveckling.
05 Innovativt leveranssystem
De nyutvecklade leveranssystemen, såsom lipidnanopartiklar (LNP), kan effektivt leverera circRNA till målceller, vilket är avgörande för inriktning och effekt av läkemedel.
06 Vaccinutveckling
circRNA-vacciner har visat potential i utvecklingen av COVID-19-vacciner, som kan inducera produktionen av mer neutraliserande antikroppar och effektiva T-cellssvar, och är mer stabila vid omgivande temperaturer jämfört med linjärt mRNA, vilket hjälper till att förenkla lagrings- och transportförhållanden.
07 Genredigering
circRNA visar också potential inom området genredigering, som kan fungera som en mall för genredigeringssystem, vilket ger mer ihållande och stabilt proteinuttryck.
circRNA-produktionsprocessen inkluderar: mallberedning, in vitro-transkription, avlägsnande av DNA-mall, cirkularisering och rening. Efter RNA-cirkularisering måste icke-cirkulariserat RNA smältas med ribonukleas R (RNase R) för att berika circRNA.
YEASEN har en dubbelriktad molekylär enzym rationell design och riktad utvecklingsplattform, såväl som en molekylär enzymproduktionsbas speciellt designad för produkter på GMP-nivå. Utveckla och producera RNase R-produkter av GMP-grad med hög renhet och stark matsmältningsaktivitet, vilket ger stöd för lanseringen av nya RNA-vacciner/läkemedel.
Figur 1: Cirkulär RNA-produktionsprocessdiagram
(Källa:Front Immunol 2023 Jan 12:13:1091797. doi: 10.3389/fimmu.2022.1091797. eCollection 2022.)
RNase R (ribonukleas R, RNase R) är ett Mg2+-beroende 3'→5' exoribonukleas som härrör från Escherichia coli. Den kan smälta allt linjärt RNA och har svårt att smälta circRNA, Lasso RNA, eller dubbelsträngade RNA-molekyler med mindre än 7 nukleotider som sticker ut vid 3'-änden. RNase R används vanligtvis för att avlägsna linjära RNA-molekyler, för att uppnå syftet att berika icke-linjära RNA såsom circRNA och lariat-RNA.
Huvudapplikationen regioner är:
- Genuttrycksforskning;
- Forskning om alternativ skarvning;
- Berika circRNA från biologiska prover;
- Identifiera intronisk lariatstruktur RNA;
- Identifiera exon circRNA.
Produktegenskaper
- Proteinrenhet (SDS-PAGE) ≥95%;
- Ingen exonukleasrest;
- Jämfört med konkurrenterna har produkten motsvarande förmåga att smälta linjärt RNA;
- Jämfört med konkurrenterna har produkten en liknande effekt på circRNA-berikning.
Prestandademonstration
Proteinrenhet (SDS-PAGE) ≥95 %
Figur 2: Proteinrenhetstest: Från vänster till höger är resultaten för olika volymer (1 μL, 2 μL, 3 μL) av samma produktkoncentration. Resultaten visar att proteinrenheten hos YEASEN RNase R-produkten är ≥95%.
Ingen exonukleasrest
Figur 3: Resterande detektion av exonukleas: lägg till 20 U YEASEN RNase R till 0,5 μg λDNA-Hind III-digerering, inkubera vid 37°C i 4 timmar och utför sedan agarosgelelektrofores. Resultaten visar att DNA-banden inte förändrades, vilket indikerar att det inte finns något kvarvarande exonukleas i YEASEN RNase R-produkt.
Jämförbar med den A-importerade RNase R-produkten vid smältning av linjärt RNA
Figur 4: Jämförelse av förmågan hos YEASEN RNase R-produkter och en importerad tillverkares RNase R-produkter att smälta linjärt RNA: När YEASEN RNase R-produkten och RNase R-produkten från en importerad tillverkare A sattes till ett reaktionssystem innehållande linjära RNA-substrat, resultaten visade att när mängden RNase R-produkt som tillsattes nådde 2-4 U, blev RNA-banden svaga eller till och med försvann, vilket tyder på att RNase R har en matsmältningseffekt på linjära RNA-molekyler. Dessutom matsmältningskapaciteten hos YEASEN RNase R-produkten och RNase R-produkten från den importerade tillverkaren A på linjära RNA-molekyler är jämförbara.
Motsvarar anrikningseffekten av circRNA av A:s importerade varumärke RNase R-produkt
Figur 5: Jämförelse av anrikningseffekten av circRNA med YEASEN RNase R-produkt och RNase R-produkt från en importerad tillverkare A: Reaktionssystemet innehållande circRNA-substrat utsattes för reaktioner med YEASEN produkter och RNase R-produkter från en importerad tillverkare A, respektive.Resultaten visade att det inte fanns någon signifikant skillnad i ljusstyrkan hos RNA-band efter behandling med YEASENs RNase R-produkt och RNase R-produkten från den importerade tillverkaren A, vilket tyder på att circRNA tål nedbrytning av RNase R. Ovanstående resultat bekräftar att både YEASEN produkter och en importerad tillverkares RNase R-produkter kan effektivt användas för circRNA-berikning.
Kundfeedback
YLÄTTA RNase R har bättre klyvningseffekter på linjärt RNA jämfört med andra märken.
Figur 6: Jämförelse av effekterna av RNase R-nedbrytning på linjära mRNA-molekyler mellan YEASEN produkter och tillverkare A och B: Reaktionen utfördes genom tillsats av YEASEN RNase R-produkten och RNase R-produkterna från tillverkarna A och B till ett reaktionssystem innehållande 1 μg linjärt mRNA-substrat. Resultaten visade att YEASEN RNase R-produkten hade bättre matsmältningseffektivitet på linjärt RNA jämfört med RNase R-produkterna från tillverkarna A och B.
Produktinformation
| Produktnamn | Produktkod | Produktspecifikationer |
| 14615ES | 500U/5000U/20KU/200KU | |
| 14616ES | 500 µl/1 mL/5 mL/10 mL/100 mL |
Referenser
1.Qu L, Yi Z, Shen Y, et al. Cirkulära RNA-vacciner mot SARS-CoV-2 och nya varianter. Cell. 2022;185(10):1728-1744.e16. doi:10.1016/j.cell.2022.03.044
2. Chen L, Wang C, Sun H, et al. Bioinformatikverktygslådan för upptäckt och analys av circRNA. Kort Bioinform. 2021;22(2):1706-1728. doi:10.1093/bib/bbaa001