一般来说,生物生产工艺用的核酸酶以BenzonaseTM(BenzonaseTM是Merck的注册商标)为主,能高效降解任何形式(双链、单链、线状、环状)的DNA和RNA。该酶来自于大自然界普遍存在的S.Marcescen,通过E.coli发酵生产得到。该酶的适宜反应条件是低盐浓度范围(<100mM盐浓度),且酶活随着盐浓度上升而下降,在300mM盐浓度时酶活几乎丧失。对于细胞基因药物常用的两种病毒载体LV和AAV,LV由于含有脂包膜结构一般都在生理盐条件下存在,而AAV在高盐条件下不易团聚、更稳定。而在生理盐浓度及更高浓度条件下,Benzonase活性受到抑制。在AAV生产过程中使用SAN HQ高盐核酸酶。福建SAN HQ高盐核酸酶70921
细胞基因药物的基因递送有病毒及非病毒两种方式,其中病毒递送更为常用。在病毒递送路径中,腺相关病毒(AAV)和慢病毒(Lentivirus)是常用的两种载体;差别是病毒基因组的存在形式,AAV的基因组一般不整合到染色体中,以游离形式存在于染色体之外,且一般会表达数年之久;而慢病毒的基因组则会整合到染色体达到长期持续表达的目的。此外,其它用于基因药物的病毒载体有单纯疱疹病毒(HSV)、痘苗病毒(Vaccina Virus)、痘病毒(Poxviruses)。安徽进口生物试剂高盐核酸酶70950-202SAN HQ用量是Benzonase用量的1/3-1/4,酶用量更少,成本更低、工艺更简单。
目前基因药物领域常用的病毒载体有腺病毒、慢病毒、重组腺相关病毒(rAAV)以及逆转录病毒等,其中AAV因其免疫原性极低、安全性高、宿主细胞范围广、扩散能力强、表达稳定以及特异性强等优势脱颖而出。据NIH统计,已有超过200个正在进行或已完成的基因药物临床试验使用rAAV载体。尽管rAAV基因药物已显示出巨大的前景,但是强大、稳健而且可放大的基因载体生产制造工艺一直是CGT行业的痛点。目前rAAV生产平台主要有三种:三质粒瞬转体系(TransientTransfection, TT)、杆状病毒表达载体体系(Baculovirusexpression vector,BEV)和包装细胞体系(Packaging/Producercell line,PCL)。
Mayer等(2023)以measles virus(麻疹病毒,MV)为例,评估了四种不同核酸酶(BenzonaseTM、DeneraseTM、M-SAN HQ中盐核酸酶及SAN HQ高盐核酸酶)对于染色质DNA去除的效果。Vero细胞通过微载体贴壁培养来生产麻疹病毒MV,72hr后收获上清液,使用3µm cellulose filter(Sartorius)过滤后分装多份,置于-80℃保存便于后续使用。在解冻后的上清中调节对应盐浓度,并加入50 U/ml核酸酶,37℃孵育2hr进行消化,消化后留样;将消化后上清液过Capto Core 700 (Cytiva)柱子,收集流穿液,之后洗杂、洗脱,并分别留样。通过SDS-PAGE分析发现,相比Benzonase等传统核酸酶,在生理盐条件下M-SAN HQ中盐核酸酶更高效将染色质DNA剪切成更小片段,甚至将核小体DNA剪切更彻底。致力于从深海微生物中识别新的冷适应酶,用于分子研究、体外诊断和制药领域。
SAN HQ高盐核酸酶发挥酶活性的条件比较广。例如,该酶适宜的盐浓度(NaCl)范围是400mM-600mM,能耐受高达1M NaCl浓度。适宜反应温度为25℃-37℃,能耐受4℃-38℃。Mg2+浓度大于1mM即可,在5-20mM范围即可表现更高活性。跟全能核酸酶类似,SAN HQ高盐核酸酶也是一款碱性核酸酶,其适宜pH为8.0-8.9,能耐受6.8-9.5。为了达到更高酶活性,可以通过调节pH实现。鉴于SAN HQ的耐受性,可以用于很多应用,如大规模生产、蛋白纯化、蛋白组学等。一个美国客户对SAN HQ高盐核酸酶纯化病毒载体的效率进行了评估。吉林上海倍笃生物高盐核酸酶70921-160
US FDA指南要求:重组生物制品终产品中,核酸杂质含量低于10ng/dose。福建SAN HQ高盐核酸酶70921
在生物工艺中,核酸酶的主要作用是高效消化宿主细胞DNA(HCD),并将其分解成足够小的片段,以便在下游纯化过程中去除。虽然大多数核酸酶可以在生理盐条件下高效地将裸DNA降解成微小片段,比如Benzonase和SANs都可以把dsDNA分解成小于8nt的寡核苷酸链,但实际生产中的核酸污染情况更加复杂。HCD通常以染色质形式存在,与细胞裂解碎片、病毒颗粒等结合在一起,影响核酸酶的识别及剪切。因此,HCD去除的关键在于——核酸酶如何在复杂的生产体系中识别并剪切HCD。福建SAN HQ高盐核酸酶70921
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