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。生理盐浓度下,M-SAN HQ中盐核酸酶性能优于常用核酸酶。广东培养基条件中盐核酸酶70950
慢病毒大规模纯化的捕获步骤包括:膜过滤澄清,随后切向流过滤/超滤或者体积排阻色谱浓缩。此外,需用核酸酶(benzonase或M-SAN HQ中盐核酸酶)来去除细胞残留的、质粒来源的DNA污染。这两个步骤顺序可以调整,依据项目工艺而定。两种工艺路线各有优缺点:先用核酸酶消化的优点是可去除大的DNA片段,且后续步骤可以去除残留核酸酶;但所用的核酸酶的量也非常大。与此相反,将核酸酶步骤后置的优点是大幅降低核酸酶的量(成本降低);但后面的步骤必须有将核酸酶去除的能力。此外,后期用核酸酶的缺点是核酸污染可能会结合慢病毒颗粒形成沉淀,进而导致慢病毒在纯化中流失,从而影响得率。北京上海倍笃生物中盐核酸酶在biopharma生产,如细胞基因medicine及vaccine生产中,宿主细胞DNA残留是关键质量参数之一。
Medium-Salt Active Nuclease High Quality (M-SAN HQ,中盐核酸酶),是用Pichia pastoris表达的重组非特异内切核酸酶,广泛应用于生产工艺流程中,在生理盐条件下去除双链及单链的DNA及RNA。这款核酸酶的适宜pH范围很广(pH 7.2-8.7),且在125-250 mM盐浓度内具有适宜活性。在细胞培养液或收获的培养上清中,不需调整任何组分,直接加入M-SAN HQ即可表现高核酸酶活性。相比传统的全能核酸酶,M-SAN HQ中盐核酸酶在生理盐条件下,对HCD的去除更高效、更彻底。因此,M-SAN HQ中盐核酸酶非常适合部分病毒载体(如慢病毒、逆转录病毒及溶瘤病毒等)的生产。
跟其他类型的核酸酶一样,SAN HQ高盐核酸酶和M-SAN HQ中盐核酸酶的灭活方法有很多,分为可逆灭活及不可逆灭活。金属离子螯合剂如EDTA会可逆抑制两者的活性,加入的EDTA浓度一般是溶液中Mg2+浓度的2倍左右即可完全抑制活性;后续补加过量的Mg2+即可恢复核酸酶活性。加热、还原剂(如DTT)、咪唑、甘油及表面活性剂(如高于15%浓度的Triton X-100、SDS、尿素等)等都可以使其不可逆失活。在生物工艺流程,需要结合上下游应用需要选择合适的方法去除或灭活核酸酶。中盐核酸酶更适合细胞培养体系,相比全能核酸酶,酶用量减少到1/3-1/2,HCD去除效率更高。
在干细胞医治领域, 某些疾病靠单纯的细胞替代并不能取得满意效果。利用逆转录病毒和慢病毒将外源目的基因整合到干细胞基因组,对基因功能缺失的遗传病具有良好疗效,但也存在一定致瘤风险。相比之下,CRISPR/Cas9基因编辑技术能够精确实现基因敲入、敲除及碱基修复。因此, 采用CRISPR/Cas9基因编辑技术对干细胞进行基因改造,不仅能够增加干细胞医治的疾病范围,也能更大程度地保证疗效的安全性。目前,CRISPR/Cas9在干细胞医治领域发挥着重要作用,同时更多由CRISPR/Cas9编辑的干细胞药物正在开发中。中盐核酸酶具有纯度高(≥99%)、 内毒水平低(<0.25EU/1kU)的特点;北京上海倍笃生物中盐核酸酶
M-SAN HQ中盐核酸酶在细胞培养条件或生理盐浓度下具有较高活性。广东培养基条件中盐核酸酶70950
对于含包膜的病毒载体,如慢病毒LV、逆转录病毒RV等,在细胞培养上清液中收获。而M-SAN HQ中盐核酸酶,作为市场上更适合生理盐条件的核酸酶,所以,M-SAN HQ成了包膜病毒载体生产的更好选择。优势在于:1. M-SAN HQ兼容多种细胞培养体系,在细胞培养盐浓度条件下具有更优活性;2. M-SAN HQ酶活更高、酶切速度更快,缩短孵育时间;3. M-SAN HQ能够高效剪切染色质到更小片段,简化下游工艺流程;4. 相比Benzonase,M-SAN HQ用量减少1/2-2/3,降低了酶用量及生产成本。广东培养基条件中盐核酸酶70950
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