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mRNA疫苗研究解决方案
 
新冠疫情的出现让疫苗再次备受关注。作为“疫苗军团”中的一员,mRNA疫苗作为后起之秀热度不断攀升。
体外转录的mRNA应用在动物实验的首次报道是在1990年,研究人员将报告基因的mRNA注射入小鼠骨骼肌,并成功检测到蛋白质的表达。然而,由于这一时期缺少高效的mRNA递送技术,加之RNA本身的不稳定性等原因,在这一阶段的研究过后,mRNA疗法并没有走上快速发展的道路。随着相关研究的不断投入,近年来涌现的各种创新型技术让mRNA在疫苗研发领域崭露头角,表现出很好的前景。
相比灭活疫苗等前代技术平台,mRNA技术在安全性、功效表现,以及生产上均具有一定优势。mRNA不具备感染性、整合性,降低了发生感染或插入突变带来的潜在风险。各种修饰技术帮助mRNA提高了稳定性与可翻译性,新的递送方法让mRNA可以快速进入到细胞中完成表达。此外这些新技术新方法也为其安全性提供了进一步保障。通过体外转录技术,mRNA可以被快速、大量地合成,让mRNA也同时具备了生产优势。
 
Takara mRNA疫苗研究解决方案,为疫苗研发加速。
 
mRNA体外合成

生产mRNA主要通过体外合成方式进行,体系中RNA聚合酶以DNA为模板体外转录得到mRNA。Takara提供多种mRNA合成工具酶及相关试剂,包括各种聚合酶、修饰酶及系统化合成工具。

 
Takara IVTpro™ 高质量、高产量mRNA体外转录试剂盒
货号 产品名称 规格
6141 Takara IVTpro™ mRNA Synthesis System 1 Kit
6143 Cloning Kit for mRNA Template 10 Rxns
6144 Takara IVTpro™ T7 mRNA Synthesis Kit 20 Rxns
 
Cloning Kit for mRNA Template(6143)为用户提供预线性化的DNA模板制备载体,已包含T7启动子、转录起始序列(AGG)、5’-UTR、3’-UTR以及105-base Poly(A)序列。Cloning Kit整合了Takara In-Fuison®无缝克隆技术,高效快速地帮助用户完成mRNA体外转录所需的DNA模板制备工作。
Takara IVTpro™ T7 mRNA Synthesis Kit(6144)为用户提供了mRNA体外合成所需的体系组分,包括Takara最新推出的T7 RNA聚合酶 — T7 RNA Polymerase ver.2.0(2541A),以及反应后消化模板所需的DNaseⅠ、纯化mRNA所需的LiCl溶液。另外,独立包装的NTPs便于修饰NTPs替换。本品配合CleanCap Reagent AG(TriLink公司的5’帽类似物),可高效制备含5’帽子结构的mRNA。每次反应(20 μl体系)可合成高达200 μg或更多mRNA。※5’帽类似物不包含在本产品中。
Takara IVTpro™ mRNA Synthesis System(6141)包含Cloning Kit for mRNA Template(6143)和Takara IVTpro™ T7 mRNA Synthesis Kit(6144)各一个。
 
 
货号 产品名称 规格
2540A T7 RNA Polymerase 5,000 U
2540B T7 RNA Polymerase 5,000 U ×5
2541A T7 RNA Polymerase ver.2.0(新品) 20,000 U
2520A SP6 RNA Polymerase 3,000 U
2520B SP6 RNA Polymerase 3,000 U ×5
2181 Poly(A) Polymerase 20 U
2450A Pyrophosphatase (inorganic)(新品) 10 U
2450B Pyrophosphatase (inorganic)(新品) 10 U ×5
2270A Recombinant DNase I (RNase-free) 1,000 U
2270B Recombinant DNase I (RNase-free) 1,000 U ×5
2313A Recombinant RNase Inhibitor 5,000 U
2313B Recombinant RNase Inhibitor 5,000 U ×5
4041 ATP 25 μmol
4042 GTP 25 μmol
4043 CTP 25 μmol
4044 UTP 25 μmol
 
点击下方链接查看丰富的限制性内切酶系列产品:
常规限制酶系列产品、QuickCut限制酶产品
 
mRNA转染
进行动物实验前,将mRNA转染细胞是初步验证所合成的mRNA是否有效的方法之一。Takara Xfect RNA转染试剂可以高效转染多种类型RNA至哺乳动物细胞,是包含转染所需全部试剂的完整系统。
 
货号 产品名称 规格
631450 Xfect RNA Transfection Reagent 1.2 ml
 
Xfect是可生物降解的纳米颗粒高分子聚合物转染试剂,可提供更低的细胞毒性和高转染效率,适用于广泛的细胞类型,保证高转染效率的同时保持了更高的细胞活性。
 
实验例
图1. HeLa细胞与间充质干细胞(MSCs)转染GFP mRNA。HeLa细胞(2.0×105)和间充质干细胞(6.0×104)使用1 μg GFP mRNA和5 μl Xfect RNA转染试剂进行处理。20小时后,通过落射荧光显微镜进行观察。HeLa细胞图像20倍放大,间充质干细胞图像40倍放大。
 
转染细胞中目标蛋白表达检测(Western Blot分析)
Western Blot分析仍然是目前实验室常用的检测分析方法之一,广泛应用于对目标蛋白质的检测与分析。转染细胞后的mRNA会获得怎样的表达情况,通过Western Blot检测可以获得一目了然的结果。Takara提供丰富的Western Blot实验相关试剂,搭配详细的实验操作指南,提高Western Blot实验效率。
 
化学发光检出用HPR底物
货号 产品名称 规格
T7101A Western BLoT Chemiluminescence HRP Substrate 250 ml
T7101B Western BLoT Chemiluminescence HRP Substrate 250 ml × 2
T7102A Western BLoT Quant HRP Substrate 100 ml
 
抗原-抗体反应促进
货号 产品名称 规格
T7111A Western BLoT Immuno Booster 250 ml each
T7115A Western BLoT Immuno Booster PF 250 ml
 
HPR标识二抗替代
货号 产品名称 规格
T7122A Western BLoT Rapid Detect v2.0 50 Rxns
 
封闭与洗脱
货号 产品名称 规格
T7131A Western BLoT Blocking Buffer(Fish Gelatin) 1 L
T7132A Western BLoT Blocking Buffer(Protein Free) 500 ml
T7135A Western BLoT Stripping Buffer 500 ml
 
电泳缓冲液方便装与蛋白质Marker
货号 产品名称 规格
3453A CLEARLY Protein Ladder (Unstained) 500 μl
3454A CLEARLY Stained Protein Ladder 500 μl
T9320A TaKaRa CBB Protein Safe Stain 1 L
 
Western Blot实验操作指南
 
病毒RNA检测
 
动物实验是检验疫苗效果的重要一环。这其中少不了对不同实验组别动物体内病毒载量的检测。除了经典的组织病理学、免疫组化方法外,快速、灵敏的荧光定量PCR方法同样不可少。Takara提供高质量的病毒核酸检测相关产品,加速研究进程。
 
探针法一步RT-PCR试剂与病毒核酸提取
货号 产品名称 规格
RR064A One Step PrimeScript™ RT-PCR Kit (Perfect Real Time) 100 Rxns
RR064B One Step PrimeScript™ RT-PCR Kit (Perfect Real Time) 100 Rxns × 5
RR600A One Step PrimeScript™ III RT-qPCR Mix 200 Rxns
RR600B One Step PrimeScript™ III RT-qPCR Mix 200 Rxns × 5
9766 TaKaRa MiniBEST Viral RNA/DNA Extraction Kit Ver.5.0 50 Rxns
 
【文献案例】
· Huang, Qingrui, et al. “A Single-Dose MRNA Vaccine Provides a Long-Term Protection for HACE2 Transgenic Mice from SARS-CoV-2.” Nature Communications, vol. 12, no. 1, 2021, pp. 776–776.
· Zhang, Na Na, et al. “A Thermostable MRNA Vaccine against COVID-19.” Cell, vol. 182, no. 5, 2020, pp. 1271–1283.
· Zhang, Cheng, et al. “Impact of Prior Infection on Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Transmission in Syrian Hamsters.” Frontiers in Microbiology, vol. 12, 2021, pp. 722178–722178.
 
疫苗的研发是一场与病毒的赛跑。科技不断发展,技术不断进步,人类的脚步从未停止向前。mRNA疫苗以及更多基于mRNA技术的治疗方法将为人类的健康以及公共卫生安全事业持续贡献力量
 
Takara为不同基因工程疫苗研究提供多种解决方案,点击下方专题,了解更多信息。
《重组腺病毒疫苗研究解决方案》
《重组蛋白疫苗研究解决方案》
 
参考文献
· Wolff, Jon A., et al. “Direct Gene Transfer into Mouse Muscle in Vivo.” Science, vol. 247, no. 4949, 1990, pp. 1465–1413.
· Pardi, Norbert, et al. “mRNA Vaccines — a New Era in Vaccinology.” Nature Reviews Drug Discovery, vol. 17, no. 4, 2018, pp. 261–279.
· Karikó, Katalin, et al. “Incorporation of Pseudouridine into mRNA Yields Superior Nonimmunogenic Vector with Increased Translational Capacity and Biological Stability.” Molecular Therapy, vol. 16, no. 11, 2008, pp. 1833–1840.
· Kauffman, Kevin J., et al. “Materials for Non-Viral Intracellular Delivery of Messenger RNA Therapeutics.” Journal of Controlled Release, vol. 240, 2016, pp. 227–234.
· Guan, S., and J. Rosenecker. “Nanotechnologies in Delivery of mRNA Therapeutics Using Nonviral Vector-Based Delivery Systems.” Gene Therapy, vol. 24, no. 3, 2017, pp. 133–143.
· Thess, Andreas, et al. “Sequence-Engineered mRNA Without Chemical Nucleoside Modifications Enables an Effective Protein Therapy in Large Animals.” Molecular Therapy, vol. 23, no. 9, 2015, pp. 1456–1464.
· Karikó, Katalin, et al. “Generating the Optimal mRNA for Therapy: HPLC Purification Eliminates Immune Activation and Improves Translation of Nucleoside-Modified, Protein-Encoding mRNA.” Nucleic Acids Research, vol. 39, no. 21, 2011.