2022/10/13 / 公司活动及新闻
加帽是mRNA的伪装吗?
加帽是mRNA的伪装吗?
2022/10/13

对于传统疫苗,新的mRNA有效的疫苗.低成本.副作用小等特点,在许多传染病和癌症领域都有无限的前景。

体外转录技术(IVT,Invitrotranscription)成熟的应用让mRNA其中,疫苗的生产变得更加容易,mRNA加帽过程是mRNA疫苗生产的重要步骤之一,本文mRNA简单介绍一下加帽法。真核生物的帽结构mRNA5'有一个7-甲基鸟苷,由三磷酸桥接(m7G)这种结构叫做帽子Cap0。Cap0在翻译起始因子的招募过程中起着非常重要的作用,也可以预防细胞质mRNA降解。在高真核生物中,核糖2号碳羟基甲基化形成第一个近端核苷酸Cap1结构(m7GpppmN),其中约50%mRNA核糖2号碳羟基甲基化形成近端第二核苷酸Cap2结构(m7GpppmNmN)。

mRNA加帽方法简介mRNA在疫苗行业,制备带帽mRNA是基于DNA体外转录模板。IVT可以很容易地准备几千核苷酸RNA,但只能产生无帽5'三磷酸化RNA。常用的mRNA加帽方法主要有两种:一种是使用帽结构类似物转录加帽,另一种是单独使用加帽酶转录后加帽。

1.共转录加帽目前的共转录技术是使用类似物体的抗逆转帽(ARCA,Anti-reversecapanalogues)共转录加帽,ARCA这是一个化学结构,如图2所示。在转录反应中,因为IVT的原料GTP会有类似的竞争帽结构,所以需要调整ARCA与GTP比例使转录产生mRNA最大限度地结合ARCA。

共转录加帽法操作简单,但由于GTP会竞争ARCA,所以这种方法的加帽率只能达到80%。最近,科学家们开发了它cleanCap,这是下一代加帽技术,解决了和ARCA对于加帽效率低的相关问题,加帽效率可以提高到94%以上,产生的问题是mRNA活性更高。

2.酶法加帽在酶法加帽中,IVT的RNA将使用专用酶对其进行帽反应。工业上最常用的酶法是牛痘病毒加帽酶(VCE,Vacciniacapingenzyme)。使用VCE处理IVT产品可以装饰成Cap0mRNA。痤疮病毒属于痤疮病毒家族,VCE是一种大亚基D1和小亚基D12异源二聚体RNA加帽酶。尽管产生了Cap所需的三种酶都位于D1,但G-N7MTase需要与D12组合可以有效发挥作用。两个亚基必须同时工作,才能添加一个完整的亚基Cap0结构(m7GpppN)。VCE结构表明,这三种酶的活性是基于TPase.GTase和G-N7MTase顺序排列从N端到C端。