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環狀RNA（circRNA）是一類的非編碼RNA分子，它們通過一種稱為后剪接（back splicing）的機制形成，即前體mRNA的兩個外顯子在剪接過程中連接成一個閉合的環狀結構，從而避免了線性RNA分子常見的5'帽子和3'尾巴結構。這種環狀結構賦予了circRNA較高的穩定性，使其不易被細胞內的核酸酶降解，因此它們在細胞中的半衰期較長，可以使其在實際應用端可以達到低劑量長時效的效果。此外circRNA因為不需要修飾核苷和加帽加尾等操作，所以還有相對簡單的生產工藝優勢，使得環狀RNA 成為藥物研發的熱點。
其在藥物研發中具備較大的優勢，細節主要體現在以下幾個方面：
circRNA的環狀結構使其對核酸酶的降解具有抵抗力，因此在細胞內具有更長的半衰期和更高的穩定性，這對于藥物的持久效果至關重要。
相較于線性RNA，circRNA具有更低的免疫原性，這減少了可能的免疫反應，使得circRNA更適合作為藥物載體。
circRNA在多種疾病治療中顯示出潛力，包括罕見疾病、腫瘤治療以及作為疫苗開發的一部分。
正在開發的新型遞送系統，如脂質納米顆粒（LNPs），可以有效地將circRNA遞送到目標細胞，這對于藥物的靶向性和療效至關重要。正在開發的新型遞送系統，如脂質納米顆粒（LNPs），可以有效地將circRNA遞送到目標細胞，這對于藥物的靶向性和療效至關重要。
circRNA疫苗在開發中顯示出了潛力，能夠誘導產生更多的中和抗體和有效的T細胞反應，且在環境溫度下比線性mRNA更穩定，有助于簡化儲存和運輸條件。
circRNA在基因編輯領域也顯示出潛力，可以作為基因編輯系統的模板，提供更持久和穩定的蛋白表達。
circRNA生產過程包括：模板制備、體外轉錄、DNA模板去除、環化和純化。在RNA環化后需要用核糖核酸酶R (Ribonuclease R, RNase R)對未環化的RNA進行消化，達到富集circRNA的目的。當前主流使用的RNase R主要為進口品牌，存在價格高、貨期久等問題，不適合用于大批量生產。翌圣擁有雙向分子酶理性設計與定向進化平臺和專門為GMP級別產品打造的分子酶生產基地，研發生產出純度高、消化活性強的GMP級別RNase R產品，為新一代RNA疫苗/藥物上市提供助力！
圖1：環狀RNA 生產流程圖
（來源：Front Immunol 2023 Jan 12:13:1091797. doi: 10.3389/fimmu.2022.1091797. eCollection 2022.）
RNase R（Ribonuclease R, RNase R）是一種來源于大腸桿菌的Mg2+依賴性3'→5'核糖核酸外切酶，它能消化所有的線性RNA，不易消化circRNA、套索RNA或3’端突出末端少于7 個核苷酸的雙鏈RNA分子。RNase R常用于去除線性RNA分子，實現富集circRNA和套索RNA等非線性RNA的目的。
主要應用場景為：
1）基因表達研究；
2）可變剪切研究；
3）從生物樣本中富集 circRNA；
4）識別內含子套索結構 RNA；
5）鑒定外顯子 circRNA。
產品特點
蛋白純度（SDS-PAGE）≥95%；
無核酸外切酶殘留；
與競品相比，產品消化線性RNA能力相當；
與競品相比，產品對circRNA富集作用相當。
性能展示
蛋白純度（SDS-PAGE）≥95%
圖2：蛋白純度檢測：從左到右依次為相同產品濃度下不同體積（1 μL，2 μL，3 μL）的結果，結果表明翌圣RNase R產品蛋白純度≥95%。
無核酸外切酶殘留
圖3：核酸外切酶殘留檢測：將20 U 翌圣RNase R加入到 0.5 μg λDNA- Hind Ⅲ digest中，于37℃孵育4小時，之后進行瓊脂糖凝膠電泳 ，結果顯示DNA 條帶未發生變化，說明翌圣RNase R產品無核酸外切酶殘留。
與A進口品牌RNase R產品消化線性RNA能力相當
圖4：翌圣RNase R產品與A進口廠家RNase R產品消化線性RNA能力比較：將翌圣RNase R產品與A進口廠家RNase R產品分別投入含有線性RNA底物的反應體系中進行反應，結果顯示當RNase R產品的投入量達到2-4 U時，可觀察到RNA條帶變微弱甚至消失，表明RNase R對線性RNA分子具有消化作用，且翌圣RNase R產品與A進口廠家RNase R產品對線性RNA分子的消化能力相當。
與A進口品牌RNase R產品對circRNA富集作用相當
圖5：翌圣RNase R產品與A進口廠家RNase R產品對circRNA的富集作用比較：將翌圣產品與A進口廠家RNase R產品分別投入含有circRNA底物的反應體系中進行反應，結果顯示經過翌圣RNase R產品與A進口廠家RNase R產品處理后的RNA條帶亮度基本無差別，表明circRNA能耐受RNase R的消化。以上結果證實翌圣產品與A進口廠家RNase R產品均能有效用于circRNA富集。
客戶反饋
翌圣RNase R對線性RNA的切割效果優于其他品牌
圖6：翌圣產品與廠家A和B的RNase R消化線性mRNA分子效果比較：將翌圣RNase R產品與廠家A和B的RNase R產品分別投入含有1 μg 線性mRNA底物的反應體系中進行反應，結果顯示翌圣RNase R產品對線性RNA的消化效果優于廠家A和B的RNase R。
產品信息
產品名稱 | 產品貨號 | 產品規格 |
RNase R (20 U/μL) | 14606ES | 250U/2500U/10000U |
RNase R GMP-grade (20 U/μL) | 14615ES | 500U/5000U/20KU/200KU |
10×RNase R Reaction Buffer GMP-grade | 14616ES | 500µl/1 mL/5 mL/10mL/100mL |
參考文獻
1.Qu L, Yi Z, Shen Y, et al. Circular RNA vaccines against SARS-CoV-2 and emerging variants. Cell. 2022;185(10):1728-1744.e16. doi:10.1016/j.cell.2022.03.044
2.Chen L, Wang C, Sun H, et al. The bioinformatics toolbox for circRNA discovery and analysis. Brief Bioinform. 2021;22(2):1706-1728. doi:10.1093/bib/bbaa001
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